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과학 영재 교육의 국가적 중요성이 강조되는 시점에서 우리나라의 중학교 과학영재 교육의 중추적인 역할을 하는 과학영재교육원의 실태를 분석하고 발전 방향을 모색하고 새로운 과학영재교육원의 모형을 제시하고자 하였다. 이 연구는 서울시 교육청에서 운영하는 과학영재교육원을 대상으로, 지역적으로 대표성을 갖는 6개의 영재교육원을 집중 분석하였다. 연구 방법은 관련서적, 논문, 영재교육원 보고서, 설문자료 등의 문헌 자료 연구와 교육청 관계자 학생 학부모 담당교사의 면담 등을 통하여 자료를 수집하여 과학영재교육원의 실태를 파악하였다. 과학영재 교육원생을 위한 과학 영재의 판별과 선발, 교육과정, 교육일수, 수업과 평가 및 프로그램 운영, 과학영재 교사 등에 대하여 살펴보았다. 연구 결과, 교육 일정에서는 총 수업시수의 증배가 필요한 것으로 조사되었다. 프로그램은 각 영재교육원에 따라 구성된 과목들에 있어서 다소 차이를 보였으나, 과학영재들의 도덕성 및 지도력을 함양시킬 수 있는 내용이 프로그램에 포함되어 있었다. 다양하고 창의력 함양을 위한 교과목으로 구성되어 있었으나, 아울러 과학 과목(물리, 화학, 생물, 지구과학)간에 통합된 내용을 수업함으로서 종합적인 사고 능력을 함양하는 수업이 요구된다. 또한 학습 평가는 학생들의 단편적인 지식의 습득이나 이해보다는 과학에 대한 탐구적인 태도, 학생 스스로 문제를 해결하는 능력, 학습태도 등을 고려하는 것이 필요하겠다. 교육의 질은 교사의 질에 의해 결정된다는 말처럼 영재교육 전문 교사의 다양한 연수와 업무 배려, 우수교사 우대 방안을 통해 영재교육의 질적 향상을 꾀해야겠다. 이러한 영재교육원의 실태 분석을 바탕으로 새로운 영재교육원 모형을 제시하였고, 중등영재교육원의 관리체계 모형을 구성하였다.