هدف البحث الكشف عن فاعلية تدريس العلوم باستخدام نموذج التلمذة المعرفية (Cognitive Apprenticeship Model) في تنمية الحس العلمي (المعرفية – الوجدانية) لدى طالبات المرحلة المتوسطة، واستخدم البحث المنهج التجريبي، ذو التصميم شبه التجريبي القائم على مجموعتين (ضابطة – تجريبية) كلاهما ذات تطبيقين (قبلي – بعدي)، وتم اختيار عينة البحث بالطريقة العشوائية البسيطة من المجتمع الأصلي للدراسة، بلغت (52) طالبة من طالبات الصف الأول المتوسط بمدينة جدة، تم تقسيمهن إلى مجموعتين ضابطة (26) طالبة درست بالطريقة الاعتيادية، وتجريبية (26) طالبة درست باستخدام نموذج التلمذة المعرفية، واعتمد البحث على اختبار الحس العلمي في الجانب المعرفي، ومقياس الحس العلمي في الجانب الوجداني، طبقت على عينة البحث، وأشارت النتائج إلى فاعلية تدريس العلوم باستخدام نموذج التلمذة المعرفية في تنمية الحس العلمي في جانبيه المعرفي والوجداني، وفي ضوء ما توصل إليه البحث من نتائج أدرج عدداً من التوصيات منها: العمل على تدريب معلمي ومعلمات العلوم بالمرحلة المتوسطة على المهارات المتطلبة لتوظيف نموذج التلمذة المعرفية تدريس العلوم من خلال برامج التدريب بإدارات التعليم، توفير المتطلبات والتجهيزات اللازمة لتوظيف نموذج التلمذة المعرفية في تدريس العلوم بصفة عامة وفي المرحلة المتوسطة بصفة خاصة، توجيه معلمي ومعلمات العلوم لتبادل الخبرات فيما بينهم بما يعزز من امتلاكهم المهارات المتطلبة لتوظيف الاستراتيجية والنماذج التدريسية الحديثة ومنها نموذج التلمذة المعرفية.