هدف البحث إلى تعرُّف فاعلية استراتيجية دورة التعلم الخماسية في تنمية مهارات التفكير الرياضي واستيعاب المفاهيم لدى طلاب الصف الأول الثانوي. ولتحقيق هذا الهدف، أعد الباحث اختباراً لقياس مهارات التفكير الرياضي وآخراً لقياس استيعاب المفاهيم في الرياضيات لدى عينة عشوائية بلغت (67) طالباً من طلاب الصف الأول الثانوي بثانوية الحميراء التابعة لمكتب تعليم العارضة أحد مكاتب التعليم بمنطقة جازان، مثلت مجموعتين؛ إحداهما تجريبية بلغت (34) طالباً، درست وحدة "المثلثات المتطابقة Congruent Triangles" باستخدام استراتيجية دورة التعلم الخماسية، والأخرى ضابطة بلغت (33) طالباً درست الوحدة ذاتها بالطريقة المعتادة، وقد استغرقت تجربة البحث (20) حصة، تم في نهايتها تطبيق كل من الاختبارين بعدياً على المجموعتين. وأسفرت نتائج البحث عن وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوى (0.05) بين متوسطي درجات طلاب المجموعة التجريبية ودرجات طلاب المجموعة الضابطة في كل من الاختبارين مهارات التفكير الرياضي واستيعاب المفاهيم البعدي، وذلك لصالح طلاب المجموعة التجريبية. كما أسفرت النتائج عن فاعلية استراتيجية دورة التعلم الخماسية في تنمية مهارات التفكير الرياضي واستيعاب المفاهيم لدى طلاب المجموعة التجريبية، وفي ضوء هذه النتائج قدّم الباحث بعض التوصيات والمقترحات.