תחום קריטי החשוב לפיתוח פעילויות מחשב יעילות ותכנון יישומים הוא הוראת ולמידת מדעים. המטרה של מחקר זה היתה, ללמוד את היחסים בין שימוש במחשב על ידי התלמידים, איסטרטגיות הוראה בכיתה והענין בלימוד מדעים בקרב תלמידי כיתות ח' בארצות הברית ובקוריאה. כמה מדדים של מעורבות מחשב ואיסטרטגיות לימוד בכיתה נבחנו במחקר זה ותלמידים שנכללו בו היו מקבוצות מדגם של ה- TIMSS . כמה מפעילויות המחשב ואיסטרטגיות בכיתה היו signi1-cantly היו קשורות עם הנאה בלימוד מדעים ( House, J. Daniel).

מחקר זה שהתמקד ביחסי הגומלין בין הקשר ושפה, בחן את השפה בה השתמשה קבוצה של תלמידי תיכון והמורים המנחים שלהם במהלך תחרות רובוטיקה, בה השתתפו. מערכת לא פורמלית זאת, אפשרה והתירה לחוקרים אפשרות לקבל תוך כדי גישור, תובנות של הצהרות הכח וכיוונו בתוך הקבוצה. באמצעות ניתוח השיח הביקורתי של תמלילי השיחות תוך כדי התחרות וראיונות, נמצא כי גם התלמידים וגם המנחים חשו בהרגשת בעלות על הקהילה שהובילה לסימטריה בכוח ביניהם ( Puvirajah, A., Verma, G., & Webb, H ) .

מחנכים בארה"ב הביעו דאגה מהתופעה שתלמידים רבים מתרחקים מלימוד מדעים ויש להם עניין מועט בפיתוח קריירות מדעיות. הישגי תלמידי כתה ח', מבחינה לאומית, אינם נבדקים מאז שנת 1996 אבל הישגי תלמידי כתות י"ב ירדו באופן משמעותי. החסרון במאמצי הרפורמה החינוכית, הוא חוסר תשומת לב לצרכים ההתפתחותיים של התלמידים. לימוד מדעים צריך לאפשר לתלמידים ללמוד על עצמם, לפתח ולשפר את כישוריהם, להגדיר את הערכים שלהם לחקור את האינטרסים האישיים ולהבין את חשיבות המדע להם ולאחרים. תכנית לימודים יעילה לבית הספר התיכון דורשת תשומת לב להתפתחות הזהות העצמית של התלמידים, שזו משימת המפתח ההתפתחותית בגיל הנעורים ( Smith, M., & Darfler, A).

במחקר זה שבו נחקרה היכולת של תלמידים להציג אנלוגיות להסבר וליצור לעצמם אנלוגיות לשתי תופעות טבע בלתי הפיכות, ערבוב ומעבר חום, השתתפו 25 ילדים מכיתה א' בגיל 7-8. החוקרים מצאו שתלמידים שתרמו באופן פעיל לדיונים שנערכו בכיתה, הצליחו באופן עקבי ליצור השוואות אנלוגיות בין אובייקטים ידועים, שניתנו על ידי חוקר וחלק מהילדים יכלו להציג אנלוגיות שלהם לתופעות טבע מופשטות שאיתן הם באו במגע ( Haglund, J., Jeppsson, F., & Andersson, J ).

מחקר זה בודק את תגובות ותשובות של 561 תלמידים המשתתפים במכינה לקורס מדעי כדור הארץ על מנת לקבוע: האם הכללת אילוסטרציה בשאלות שעונים עליהן באמצעות קליקרים clicker באות לידי ביטוי באחוזים גבוהים יותר של תשובות נכונות מאשר בשאלות שלא כללו את האילוסטרציה? שאלות בנושאים השייכים לאדמה המוצקה, נכללו בקטגוריה של שאלות עם אילוסטרציה אם הן כללו תמונות , גרף וטקסט בלבד ( Gray, K., Owens, K., Liang, X., & Steer, D ) .

המאמר מעלה את הטיעון שכדי להביא את כל היתרונות הלימודיים של סביבות למידה בלתי פורמליות, לכיתה רגילה, אנחנו צריכים במיוחד לכוון את העניין שמגלה התלמיד דרך שלב עיצוב ותכנון המשימה ולשנות דרישות של דפוסים לימודיים שיהיו בהסכמה עם שינוי ערכים חינוכיים ( Benke, G) .

הערכות ביצוע הצגה מדעית, (Science performance assessments (SPAs , תוכננו לגילוי תחום נרחב יותר של ידע ויכולות מדעיים מאשר הרגילים הנמדדים בשיטות המסורתיות של מבחני דף נייר ועיפרון. כדי להיות מעורבים ב- SPAs ומתוך כך להציג יכולות וכישורים, כמו, חקר מדעי, תלמידים צרכים לבוא במגע עם מגוון משתתפים ולתקשר בדרכים שונות ( Lyon, E., Bunch, G., & Shaw, J.).