1,2,3단계 연구를 통해 과학교육의 내용, 역량, 교수, 학습 방법 및 평가, 환경 등을 고려해서 통합적 단계별 학습 기준을 설정하고 실천을 구현하기 적합한 문서체제를 개발하엿다.
1, 2단계 연구에서 미래 인재상, 과학 핵심 역량, 과학적 소양의 정의 및 범주 등을 도출하였다. 3단계 연구는 미래세대 과학교육표준 개발을 위해 초·중등학생 발달 단계별 학습 기준, 교수·학습 및 평가방법, 문서 체제를 연구하였다. 기존 개념 중심에서 학생들의 발달 수준에 맞는 통합중심으로 초중등 과학교육의 영역을 재설정하고, 학습발달과정(learning progressions) 연구를 기반으로 개념 지식과 탐구 실행의 통합적 단계별 학습 기준을 설정하였다. 과학 핵심 역량을 기르기 위한 실천(practice), 실천을 구현하기에 적합한 교수·학습방법을 제안하고 이를 담을 수 있는 문서 체제를 개발하였다. 미래세대 과학교육표준 문서 체제에서 고려한 사항은 과학교육 내용, 과학 역량, 과학 교수·학습 방법 및 평가, 과학교육 환경 등이다.