仅仅有了高中理科教育的改革实践还不够，高效率的高中理科资优生教育还需要对理科资优生教育的内容与方法、制度与政策进行全面研究，然后根据研究结果进行相关的教学改革。日本这方面的研究工作也做得非常充分。
日本对高中理科资优生教育的相关研究主要分宏观与微观两部分。微观研究就是课程与教学的开发研究，这在第一部分中已经有过详细的说明。宏观研究则是对高中理科教育现状、存在问题与改进对策的政策研究。日本每进行一项全国性的教育改革，首先都必须进行大规模的相关调查。然后在调查结果分析的基础上才能制定相关政策。可以说，日本在上述高中理科资优生教育改革的每一个方面都进行了详细的调查研究，既有改革实施之前进行的调查研究，也有政策实施之后对改革效果进行的调查研究。这些大规模的调查研究为日本高中理科资优生培养政策的制定以及完善提供了坚实的科学基础。