본 연구의 목적은 논의를 강조한 탐구 학습법이 특별한 교육적 지원이 필요한 초등학교 통합학생들의 과학 및 수학 능력에 미치는 데 있다. 이 연구의 목적을 위해서 미국 중부의 한 주(state)의 48개 일반 초등학교를 탐구적 과학 글쓰기 활동을 실시한 24개의 실험집단 학교와, 이 중재학습을 실시하지 않은 24개의 비교집단 학교로 나누어, 각 학교에서 통합교육 을 받고 있는 학생들을 대상으로 비판적 사고력 검사와 과학 및 수학능력 영향을 알아보고, 학생들의 비판적 사고력과 과학 및 수학 교과 능력 간의 관계를 분석하는 검사를 실시하였다. 두 집단 간에 비판적 사고력의 4개 하위범주인 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 관찰적 사고 력, 추정적 사고력 검사결과를 비교하였고, 비판적 사고력과 과학 및 수학 학업 성취도 간의 상관관계 분석 및 회귀 분석을 실시하였다. 연구 결과, 논의를 강조한 탐구 학습법을 경험한 학생들이 1년간의 중재를 통해서 과학 능력 및 수학능력이 증가하였다. 학생들의 비판적 사 고력에 있어서는, 구체적으로 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 관찰적 사고력은 학생들의 과 학 및 수학능력과 유의미한 상관관계를 보였고, 회귀분석을 통해서도 학생들의 귀납적 사고 력과 관찰적 사고력을 통하여 과학 및 수학능력 향상을 설명할 수 있는 회귀 모형을 발견하 였다. 이러한 결과를 통해 볼 때, 특별한 교육적 지원 요구를 가진 학생들의 과학 및 수학능 력 향상을 위해서는, 학생들로 하여금 좀 더 구체적인 경험 및 직접적인 관찰을 통해서 학습 을 할 수 있도록 하는 것이 중요하다고 할 수 있겠다. 하지만 비판적 사고력의 한 영역인 추 정적 사고력은 특별한 교육적 지원요구를 지닌 초등학교 통합학생들의 과학 및 수학능력 향 상과 관계가 없는 것으로 나타났다. 그럼에도 불구하고 비판적 사고력의 핵심요소라 할 수 있는 추정적 사고력을 향상시키는 것이 왜 중요한지, 후속 연구를 통해서 이를 향상시킬 수 있 는 중재방법을 새롭게 고안해야 하는 이유에 대해서 논의를 통하여 제시하였다.