Selain mendalami konsep dan pengetahuan tentang sains, fokus pembelajaran di Prodi S2 Pendidikan Sains adalah pengembangan perangkat pembelajaran sains (fisika, kimia, biologi, dan sains) pada level SMP, SMA, dan perguruan tinggi sesuai dengan trend penelitian terkini dalam bidang pendidikan sains. Beberapa mata kuliah unggulan prodi S2 Pendidikan Sains antara lain:

1.      Teori Belajar

Mata kuliah ini mengkaji tentang keterkaitan psikologi pendidikan tentang mengajar, teori perkembangan manusia, berbagai teori belajar, berbagai belajar tingkah laku; berbagai teori belajar kognitif dan pemahaman informasi; pendekatan student centered dan konstruktivis, dan teori motivasi untuk memotivasi siswa untuk belajar.

2.      Pengembangan Kurikulum

Mata kuliah ini mengkaji tentang konsep kurikulum, landasan pengembangan kurikulum, model kurikulum, dan pengembangan kurikulum sains di Indonesia dan luar negeri (SMP, SMA/SMK, Perguruan Tinggi); menganalisis kurikulum sains di satuan tingkat pendidikan baik di dalam dan luar negeri; merencanakan, mengimplementasikan, dan mengevaluasi kurikulum sesuai dengan standar pendidikan yang berlaku.

3.      Pengembangan Bahan Pembelajaran

Mata kuliah ini mengkaji dan memberikan pemahaman secara komprehensif kepada mahasiswa tentang metode mengembangkan bahan pembelajaran IPA yang sesuai dengan kondisi peserta didik serta memberikan keterampilan mengembangkan bahan ajar sesuai latar belakang bidang studi mahasiswa. Kajian meliputi asumsi desain instruksional, prinsip belajar dan kondisi belajar, rasional desain instruksional dan desain sistem instruksional.

4.      Asesmen dan Evaluasi

Mata kuliah ini mengkaji dan memberikan pemahaman secara mendalam dan komprehensif konsep asesmen dan evaluasi serta penerapannya dalam pembelajaran dan penelitian. Kajian meliputi kosep asesmen, merencanakan asesmen, jenis-jenis asesmen,, asesmen alternative, validitas dan realibilitas, interpretasi hasil asesmen dan pemanfaatannya. Selain itu kajian meliputi evaluasi pendidikan, pendekatan pendekatan alternatif untuk evaluasi pendidikan, tujuan pendidikan dan evaluasi pendidikan, merencanakan pengumpulan data, menganalisis data evaluasi, serta melaporkan hasil evaluasi.

5.      Pengembangan Pembelajaran Sains Terintegrasi

Mata kuliah ini memfasilitasi terjadinya pemahaman pada 10 model pengintegrasian kurikulum, yaitu: fragmented, nested, sequenced, shared, webbed, threaded, integrated, networked dan latihan mengimplementasikan 10 model kurikulum (mengembangkan perangkat pembelajaran dan pendekatannya) dalam pembelajaran/ perkuliahan di kelas. Dengan mata kuliah ini meberikan pengalaman belajar kepada mahasiswa terbangunnya kompetensi merancang (desaigner) kurikulum yang meaningful dan dapat mengimplementaikannya di sekolah.