고등학생의 인식론적 신념, 메타인지 및 과학 탐구 능력은 과학학업성취도에 직접적인 영향을 미쳤다. 또한 인식론적 신념은 과학탐구 능력과 메타인지를 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미쳤으며, 메타인지는 과학 탐구 능력을 통해 과학 학업성취도에 간접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학 학업성취도에 미치는 직접적인 영향력은 과학 탐구 능력이 가장 컸고, 간접적인 영향력은 인식론적신념이 가장 크게 나타났다. 그러므로 학교 과학 교육에서 고등학생의과학 학업성취도를 높이기 위해서는 과학 탐구 능력이 우선적으로 고려되어야 하고, 학업성취도와 과학 탐구 능력에 직·간접적인 영향을미치는 인식론적 신념과 메타인지에 대해서도 더 많은 관심을 가질필요가 있다. 그리고 인식론적 신념과 메타인지 및 과학 탐구 능력을종합적으로 고려한 다양한 교육 프로그램의 개발과 교수·학습 방법을개발해야 할 것이다.
고등학생의 인식론적 신념, 메타인지 및 과학 탐구 능력은 과학학업성취도에 직접적인 영향을 미쳤다.