استهدف البحث التعرف على فاعلية استخدام بعض الاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ لتنمية مهارات التفكير الناقد في العلوم لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية، ولتحقيق هذا الهدف تم بناء دليل المعلم في وحدة (المادة وتركيبها )، ووحدة (الطاقة) للصف الأول الإعدادي وفقًا لبعض الاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ، كما تم إعداد اختبار مهارات التفكير الناقد في العلوم، وتم استخدام التصميم التجريبي ذو المجموعتين : الضابطة والتجريبية، وأسفرت النتائج عن وجود فروق دالة إحصائيًا بين متوسطي درجات المجموعة التجريبية، والمجموعة الضابطة في التطبيق البعدي لاختبار مهارات التفكير الناقد لصالح المجموعة التجريبية، كما أسفرت النتائج عن وجود حجم تأثير كبير للاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ على تنمية مهارات التفكير الناقد لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية، وفي ضوء هذه النتائج أوصى البحث بضرورة تضمين الاستراتيجيات القائمة على مبادئ نظرية التعلم المستند للدماغ في تدريس العلوم، والاهتمام بتنمية مهارات التفكير الناقد في العلوم .