استهدفت الدراسة بناء نموذج تدريسي مقترح في مقرر العلوم قائم على المدخل الـمَنْظُومِيّ وفعاليته في تنمية مهارات التنظيم الذَّاتِيّ للتعَلُّم وتحسين الأداء في اختبارات TIMSS لدى طالبات المرحلة المتوسطة، ولتحقيق هذا الهدف اتبع البحث المنهج التجريبي بتصميمه شبه التجريبي، وتكونت أدوات الدراسة من اختبار يحاكي اختبارات TIMSS، ومقياس لبعض مهارات التنظيم الذَّاتِيّ للتعَلُّم، وتكونت عينة الدراسة من (70) طالبة من طالبات الصف الثاني المتوسط قسمت عشوائيًّا إلى مجموعتين، تجريبية قوامها ( 35) طالبة درست وحدة ( الطاقة والموجات )، ومجموعة ضابطة قوامها ( 35 ) طالبة درست الوحدة ذاتها بالطريقة المعتادة، وقد توصلت الدراسة إلى جملة من النتائج أهمها: وجود فرق دال إحصَائِيًّا عند مستوى (0.05≥ ∝) بين متوسطي درجات طالبات المجموعتين التجريبية والضابطة في التطبيق البَعْدِيّ لمقياس مهارات التنظيم الذَّاتِيّ للتعَلُّم لصالح المجموعة التجريبية، ووجود فرق دال إحصَائِيًّا عند مستوى (0.05≥ ∝) بين متوسطي درجات طالبات المجموعتين التجريبية والضابطة في التطبيق البَعْدِيّ لاختبار (TIMSS) لصالح المجموعة التجريبية، ووجود علاقة ارتباطية موجبة قوية ودالة إحصَائِيًّا عند مستوى (0.05≥ ∝) بين مهارات التنظيم الذَّاتِيّ للتعَلُّم والأداء في اختبارات TIMSS، حيث بلغت قيمة معامل الارتباط بيرسون (0.985). وقد أوصت الدراسة بالعديد من التوصِيَات أهمها: استخدام البرنامج التدريسي القائم على المدخل الـمَنْظُومِيّ في تدريس مقرر العلوم، والاستفادة من الاختبار المحاكي لاختبار TIMSS في تدريب الطُّلَّاب على الاختبارات التحصيلية والوَطَنِيَّة والدولية.