僅僅有了高中理科教育的改革實踐還不夠，高效率的高中理科資優生教育還需要對理科資優生教育的內容與方法、製度與政策進行全麵研究，然後根據研究結果進行相關的教學改革。日本這方麵的研究工作也做得非常充分。
日本對高中理科資優生教育的相關研究主要分宏觀與微觀兩部分。微觀研究就是課程與教學的開發研究，這在第一部分中已經有過詳細的說明。宏觀研究則是對高中理科教育現狀、存在問題與改進對策的政策研究。日本每進行一項全國性的教育改革，首先都必須進行大規模的相關調查。然後在調查結果分析的基礎上才能製定相關政策。可以說，日本在上述高中理科資優生教育改革的每一個方麵都進行了詳細的調查研究，既有改革實施之前進行的調查研究，也有政策實施之後對改革效果進行的調查研究。這些大規模的調查研究為日本高中理科資優生培養政策的製定以及完善提供了堅實的科學基礎。