본 연구는 과학영재교육센터에 선발된 학생들의 가정 환경, 지적 선호, 장래 희망, 지적 과외 활동 등으로 구성된 지적 능력의 배경을 조사하고, 지적능력에 대한 수용 태도와 그 태도를 나타내는 요인을 탐색하기 위하여 과학영재 학생들을 대상으로 설문조사와 분석을 하였다. 본 연구 결과 초등학교 과학영재 학생의 가정은 대체로 경제적으로 교육을 시키는데 어려움이 없었으며, 지적으로는 높은 수준의 환경을 갖고 있었다. 과학영재 학생이 순수과학자가 되기를 희망하는 경우 이들은 과학과목을 좋아하고, 과학 책을 즐겨 읽으며 남학생일 경우가 많았다. 지적 능력에 대한 과학영재 학생들의 수용 태도는 대체로 지능에 대한 자신감은 크지 않았지만 학습을 통하여 지식이 많아지면 지능과 능력이 향상될 것으로 생각하고 있었다. 이러한 태도의 요인으로 자기의 지능에 대한 다른 사람의 높은 기대, 과제 해결에 대한 자신감과 여유, 학습에 의해 지능과 능력이 향상될 것으로 기대, 지능에 대한 자신감과 상황 참여에의 적극성 등 4가지 요인을 정의하였다.

본 연구에서는 과학 창의성 수준을 측정하기 위한 검사지와 답지를 함께 개발하였다. 이 검사지에는 창의성을 이루고 있는 7 가지 창의성 요소를 반영하였다. 개발 과정에서 타당도와 문항의 명료성 등에 대한 검증을 받았다. 개발된 검사지는 332명의 중학생들에게 투입되어 타당도, 신뢰도 등 검사분석과 난이도, 변별도 등의 문항 분석을 실시하였다. 검사분석 결과 타당도: 92%, 신뢰도: 0.84으로 문항분석 결과 난이도:$42%{\sim}73%$, 변별도: $0.22{\sim}0.70$ 를 보여 과학 창의성 수준 검사 과정에서 활용 가능함이 확인되었다.

과학기술부가 2001년 11월 부산과학고등학교를 최초의 영재학교로 지정하여 2003년 3월 개교하게 됨으로써, 본 연구는 과학 영재 학생들을 위해 설립될 '과학 영재 학교'를 비롯하여 다른 영재교육 기관에서 영재 학생의 특성과 능력에 알맞은 과학 교육을 체계적으로 제공할 수 있도록 고등학교 수준의 물리 영역 교육과정을 개발하였다. 폭넓게 합의된 교육과정을 개발하고자 문헌분석과 11명의 전문가 집단을 구성하여 델파이 조사방법을 이용하였다. 1차 설문조사에서는 교육과정 목표, 내용, 방법, 평가 등으로 영역을 구성하여 그 각각에 전문가들이 자유롭게 기술할 수 있는 방법을 채택하였으며, 2차 설문은 1차 설문조사에서 수합된 의견을 분석, 종합하여 작성하였고, 2차 설문 결과는 빈도 수 또는 우선 순위 방식으로 분석하여 물리영재교육과정을 제시하였다.

과학영재들의 왕성한 학습 욕구를 충족하고 학습 효과를 극대화하기 위한 학습의 개별화를 실현하기 위하여 웹을 기반으로 하는, 과학 고등학교 학생 대상 심화 학습자료 제공 체제를 구축${\cdot}$운영하였다. 연구의 수행을 위해 먼저 과학영재의 특성 및 과학영재가 선호하는 수업 환경에 대해 문헌 연구와 설문 조사를 수행하였다. 다음으로 연구 조직의 수업 개선 방안 및 웹 기반 교수-학습 지원 체제의 기본 구조에 대한 합의를 도출하였다. 이를 토대로 과학영재 대상 교수-학습 방안의 총론으로 GIFTED 교수 전략을 고안하였으며, 이를 반영한 게시판 중심의 학습 지원 체제를 구축하여 운영하고 있다. 구축된 웹 기반 과학영재 심화학습 지원 체제는 게시판을 바탕으로 하여 각 과목별로 분리하였으며 각 과목별 게시자료는 알림, 학습자료실, Q&A, 과제제출, 추천 사이트를 기본으로 하되 각 과의 요청에 따라 필요한 항목을 가감하였다. 운영에 대한 평가 결과, 학생들과 교사들은 기본 체제에 대해 대체로 만족감을 표시하였으나 학생들은 좀 더 많은 자료가 올려지기를 원하였다. 본 체제를 구축할 때 보통의 교사가 보통의 노력으로도 수행 가능하도록 하여 일회성이 아닌, 지속적으로 운영 가능하도록 하는 데 주안점을 두었기 때문에 앞으로 시간이 지남에 따라 자료의 질적, 양적 팽창이 진행되면 더욱 유용한 체제로 정착될 것이다. 또 게시판 구조 중 학습자료실과 과제제출 게시판에 대해서는 그 필요성에 대한 인식도 긍정적이며 실제로도 유용하게 활용되고 있다. 하지만 추천 사이트는 그 종류나 양이 많지 않으며 과별 알림란 역시 이를 통해 충분한 정보가 제공되지 않기 때문에 앞으로 많은 보완이 필요한 것으로 보인다.

제1회 한국물리탐구토론대회에는 10개의 문제가 출제되었는데 본 연구에서는 이들 10개의 문제 중 ${\ulcorner}$접착 테이프(Adhesive tape)${\lrcorner}$ 문제를 해결한 5개 팀의 보고서를 비교 분석하였다. 그 결과 학생들은 접착 테이프를 갑자기 뗄때 빛이 발생하는 원인을 정전기 발생, 전자의 이동, 에너지의 변환 등으로 해석하였다. 그러나 탐구의 과정에서 확산적 사고를 가지고 창의적 아이디어를 제시한 팀은 소수에 불과하였다. 본 대회는 탐구 토론대회이므로 탐구의 과정별로 새로운 아이디어를 제안하여 결론에 이르는 창의적 탐구의 과정이 제안되어야 한다.

제1회 한국물리탐구토론대회에는 10개의 문제가 출제되었는데 본 연구에서는 이들 10개의 문제 중 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제를 해결한 고등학생부 3개 팀과 중학생부 1개 팀의 보고서를 비교 분석하였다. 그 결과 학생들은 Fractal이라는 개념을 제대로 이해하지 못하여 잘못된 방향으로 문제를 해결한 팀이 많았다. 특히 ${\ulcorner}$Fractal Diffraction${\lrcorner}$ 문제는 출제된 10문제 중 가장 까다로운 문제로 학생들이 생각하고 있는 것으로 조사되었다.