هدفت الدراسة الحالية إلى بناء وحدة مقترحة في العلوم قائمة على نموذج نيدهام، وقياس فاعليتها في تنمية عمق المعرفة العلمية ومهارات التفكير المستقبلي والدافعية نحو التعلم لدى طلاب المرحلة المتوسطة، اتبعت الدراسة التصميم التجريبي ذو المجموعة الواحدة، وتكونت العينة من (38) طالبًا من طلاب الصف الثالث المتوسط في مدينة الطائف خلال الفصل الدراسي الثالث من العام 1445هـ تم اختيارهم بالطريقة العشوائية، ثم تطبيق أدوات الدراسة قبلياً والمتمثلة في اختبار عمق المعرفة العلمية ومقياسي مهارات التفكير المستقبلي والدافعية نحو التعلم، ثم تدريس طلاب العينة الوحدة المقترحة القائمة على نموذج نيدهام، وإعادة تطبيق أدوات الدراسة بعد الانتهاء من التدريس، أظهرت النتائج وجود فروق ذات دلالة احصائية عند مستوى (α≤0.05) بين متوسطات درجات طلاب عينة الدراسة على التطبيقين القبلي والبعدي لأدوات الدراسة الثلاث (اختبار عمق المعرفة العلمية ومقياسي مهارات التفكير المستقبلي والدافعية نحو التعلم)، وهذه الفروق لصالح التطبيق البعدي، وبحجم أثر كبير، وهذا يعني وجود فاعلية للوحدة المقترحة في تنمية عمق المعرفة العلمية ومهارات التفكير المستقبلي والدافعية نحو التعلم، وفي ضوء تلك النتائج تم وضع بعض التوصيات والمقترحات البحثية التي قد تسهم في تحسين تعليم العلوم بالمرحلة المتوسطة