발달 잠재력과 관련된 개념으로서 과민흥분성(OE)은 미국 학생들의 경우 지능, 성별, 학교 프로그램에의 연류, 그리고 예술적 관심에서 차이를 보였다. 사람들이 정서적 성장을 위한 발달 잠재력을 경험하는 과민흥분성은 다섯 가지 방법으로 설명할 수 있는데, 이는 정서적,지적, 상상적, 감각적, 그리고 정신운동성이다. 미국에서 수행된 연구 외에 영재아 그룹의 프로파일에 대해서는 알려진 것이 거의 없다. 한국 학생들의 정서적 필요를 보다 잘 이해하기 위해서, 본 연구는 수학과 과학, 예술, 그리고 외국어라는 상이한 학습 영역의 네 고등학교에 다니는 학생들의 과민흥분성 프로파일을 알아보는 것을 목적으로 한다. 341명의 학생들에게 과민흥분성 설문지로 검사를 실시한 후 통계적 차이를 알아보기 위해 MANOVA가 사용되었다. 정신운동, 감각적, 상상적 영역에서는 예술학교 학생들이 가장 높았으며, 지적 영역은 과학고등학교 학생들이, 정서적 영역은 외국어 고등학교 학생들이 가장 높았다. 학교들 간에 통계적으로 의미 있는 차이를 보였다. 각각의 전공 사이에도 역시 통계적으로 의미 있는 차이를 보였다. 정신 운동에서는 무용 전공의 학생들이, 감각적, 상상적, 정서적 에서는 드라마 전공의 학생들이, 그리고 지적에서는 과학 전공 학생들이 각각 가장 높은 점수를 보였다. 또한, 정신운동, 상상적, 지적 영역은 남학생들이 높았고, 반대로 감각적, 정서적 영역에서는 여학생들이 남학생보다 높았다.

과학영재학교의 교육과정 운영과 교과지도 방법에 협력교수가 중요한 개념으로 등장하게 되었다. 본 연구에서는 협력교수의 관점에서 과학영재학교의 교육과정 운영을 살펴보고, 사회과의 교수-학습과정에 적용할 수 있는 협력교수 방안과 실현 가능성을 탐색하였다. 이에 본 연구에서 살펴본 것과 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 협력교수의 개념을 정리하고 여러 교육현장에서 이 개념에 근거한 방법적 적용들이 어떠한가를 살펴보았다. 둘째, 협력교수의 관점에서 현재 과학영재학교에서 이루어지고 있는 전 교과의 교수-학습을 살펴보았다. 셋째, 현재의 교육과정과 주어진 여러 물리적.인적 여건을 고려하여 사회과의 협력교수 방안을 탐색하였다. 넷째, 협력교수의 한 방안으로 제시된 '세미나 수업'의 일부분을 시행하였다. 세미나의 대주제는 시사성이 있는 통합적 주제로 '중국의 고구려사 왜곡 문제'였으며, 지리, 역사, 일반사회, 윤리 및 사상을 담당하는 교사와 희망한 학생들이 영역별 소주제를 중심으로 연구와 협력학습이 진행되었다. 다섯째, 세미나 준비와 발표등의 과정에서 교사-교사, 학생-학생, 교사-학생의 상호작용이 활발하게 있었고, 특히 교사들 간의 상호작용은 협력교수로 발전할 수 있는 가능성을 찾게 되었다. 마지막으로, 학생들은 사회과 학습에 적극적으로 참여하려는 공감대를 형성할 수 있었고, 사회현상에 대해 연구하는 방법을 익히고 동시에 사회현상을 다각적인 관점에서 접근할 수 있는 안목을 넓히게 되었다.

물리교과의 내용은 다른 과학교과에 비해 비교적 위계관계가 강하다. 즉, 이미 배운 것과 지금 배우고 있는 것 그리고 앞으로 배울 것이 서로 밀접하게 연결되어 있다. 이런 학습의 위계에 대하여 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 21C 교육의 이념인 주도적이고 창의적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 과학영재 선발 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 과학 영재교육원 지원자들의 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 과학영재 선발 시 과학적인 평가방법을 개발함에 있어서 기초자료로 활용하고자 한다.

본 연구는 일반학급에서 영재아동과 일반아동이 지각하는 교우관계와 초등과학 영재아동이 과학영재학급과 일반학급에서 지각하는 교우관계를 각각 비교하는 것을 목적으로 한다. 이 연구를 위하여 과학영재학급에 등록된 영재아동 147명과 일반학급의 일반아동 253명을 대상으로 교우관계 만족도, 아동이 느끼는 외로움, 교우관계의 질, 사회성을 측정하는 설문을 실시하였다. 연구 결과, 일반학급에서 영재아동과 일반아동이 지각하는 교우관계에서는 '아동이 느끼는 외로움', '교우관계의 질'에서 영재아동이 일반아동에 비하여 통계적으로 유의하게 높았고, 일반학급과 영재학급에서 느끼는 영재아동의 교우관계에서는 '교우관계의 만족도'와 '교우관계의 질'에서 일반학급보다 과학영재학급에서 통계적으로 유의하게 높았다. 그리고 일반아동에 비하여 영재아동의 상호적인 교우관계 빈도가 더 높았다.

과학영재 판별의 대안적 도구로서의 가능성을 찾아보기 위하여 영재 집단과 일반 집단의 뇌파검사를 실시하였다. 뇌파의 주성분 공간분석법인 PCA분석 자료의 집단별 차이점을 이용하여 과학영재 판별지수(Gifted Index: G-Index)를 개발하고 과학영재 판별의 가능성을 탐색하여 보았더니 76% 수준에서의 판별 효과를 얻을 수 있었다. 또 과학영재 판별이 가능한 기타 판별도구 성취도들 간의 상관관계를 바탕으로 하여 회귀분석을 시도한 결과는로 나타났다. 이를 근거로 한 영재 판별 확률식을 제안하면 $$P=\frac 1{1+e^{-[-0.018(TTCT)+0.057(IQ)+1.916(FASP)+0.682(V.T)+0.088(Exp.)+0.034(G-Index)-57.510]}}$$와 같고 이 회귀분석식을 적용한 결과 영재 집단 내에서의 판별 가능성이 95% 수준에서 매우 우수하였다. 따라서 과학영재 판별의 대안적 도구로서의 뇌파검사와 G-Index의 유용성을 확인할 수 있었다.

이 연구는 경기과학고등학교 1학년 학생 5명을 대상으로 사사연구를 진행하면서 학생들이 탐구한 수학적인 내용에 대한 분석과 그 결과가 나오기까지 멘토링을 하는 지도교수의 역할을 설명하고 있다. 학생들이 탐구한 수학적인 내용은 4차원 도형의 모양과 그 도형들에 나타나는 수학적인 성질이다. 지도교수는 연구에 익숙하지 않은 학생들을 위하여 수학자 피코크가 제안했던 '형식불역의 원리'를 모델로 삼도록 했고, 지도교수는 학생들의 창조적인 산출물 생산을 격려하기 위해 수학교육학자 프로이덴탈의 '안내된 재발명의 방법'을 사용하였다. 학생들은 지도교수의 안내에 의한 (재)발명의 원리에 따라 기존에 이미 알고 있던 수학적 성질을 고차원 도형에 적용시키면서 확장, 일반화시켜나갔는데, 여기에는 '형식불역의 원리'라는 틀이 매우 유용하게 작용하였다. 지도교사는 학생들에게 3차원 도형을 2차원에 표현하는 겨냥도, 전개도, 평면그래프를 응용하여 4차원을 3차원과 2차원에 표현하는 방식을 탐구하도록 하였다. 이 과정에서 학생들은 이미 알려진 파스칼의 삼각형과 이항정리, 오일러 정리, 하세의 다이어그램 등을 4차원 이상의 도형을 탐구할 때에도 적용할 수 있음을 확인하였다. 그리고 몇 가지의 추측과 후속 연구 과제를 제안하였다. 학생들의 산출물들은 형식불역의 원리와 안내된 재발명의 방법의 결과물인 것이다. 이 연구는 사사연구의 과정에 도움이 될 수 있는 3가지의 제안과 그 실 예를 담고 있다.