המחלקה מציעה מספר תוכניות לסטודנטים:

תכנית לתלמידי מחקר המעניקה MSc (עם תזה) ו- PhD ומופעלת על ידי מדרשת פיינברג, האחראית על לימודים לתארים מתקדמים

בתכנית כ-30 תלמידי מחקר לשנה (חדשים וממשיכים), רובם לתואר שלישי. תנאי הקבלה דורשים רקע דיסציפלינרי מעמיק באחד מתחומי הדעת, ויש עדיפות לבעלי רקע בחינוך מתמטי או מדעי, אך ניתן להשלים רקע זה במהלך הלימודים. התכנית מותאמת לרקע של תלמידי המחקר ומציעה לימודים בתחום הדעת ובתחום החינוך המדעי/מתמטי וכן קורסים כלליים בחינוך ובמחקר חינוכי. תלמידי המחקר משתלבים בפעילות של קבוצות המחקר, ויש להם הזדמנויות למידה בתחומים מגוונים (למשל, פיתוח מקצועי של מורים, פיתוח קוריקולרי) הפותחות בפניהם מגוון אפשרויות בקריירה עתידית. חלק נכבד מהמשרות האקדמיות במחלקות להוראת מדעים באוניברסיטאות ובמכללות מאויש על ידי בוגרי תכנית זו. בוגרים רבים חוזרים לתפקידי הוראה, ניהול, הנחיה והובלה במערכת החינוך ובמשרד החינוך (למשל, מדריכים ארציים למדעים, מפמרי"ם, ראשי מרכזים ארציים). רבות מעבודות המחקר של הסטודנטים מתבצעות בהקשר של הפרקטיקה של הוראת המתמטיקה והמדעים בארץ ותורמים לקידומה.
פרטים נוספים על התכניות ניתן למצוא באתר מדרשת פיינברג.

תכנית רוטשילד-ויצמן למורים המעניקה MSc (ללא תזה) היא אחד ממסלולי הלימוד לתואר שני של מדרשת פיינברג

התכנית נוסדה בשנה תשפ"ח (2008) ומיועדת למורים מצטיינים בכימיה, מדעי החיים, מתמטיקה ופיזיקה בבתי-הספר העל יסודיים. בכל שנה מצטרפים כ-30 מורים לתכנית ומעל 300 בוגרים הבאים מכל רחבי הארץ ומכל המגזרים סיימו את התוכנית. משתתפי התכנית, הם מורים בעלי תואר ראשון וניסיון בהוראה, נבחרים על סמך המלצות וריאיון אישי, והם זוכים בפטור משכר לימוד ובמלגת לימודים. הלימודים מתקיימים במהלך שנתיים במרוכז, יום בשבוע (יום שלישי) וכוללים מספר קורסים מקוונים א-סינכרוניים. בשאר ימי השבוע המורים ממשיכים לעסוק בהוראה וכן מתחייבים להמשיך ולפעול במסגרת מערכת החינוך שלוש שנים לפחות לאחר סיום התואר.

התכנית כוללת הרחבה והעמקה של הידע המדעי, מפגשים בלתי אמצעיים עם מדענים ופעילויות במעבדות המכון, היכרות עם חידושים מדעיים, למידת גישות הוראה חדשניות, השתתפות במחקרים בתחומי הוראת המדעים הנעשים במכון והתנסות מעשית בהובלת יוזמות חינוכיות ייחודיות בבתי-הספר. התכנית מופעלת (פיתוח והוראה) על ידי אנשי סגל של המחלקה להוראת המדעים ומדענים רבים מהמחלקות המדעיות השונות במכון ויצמן. לצורך התכנית פותחו כ-60 קורסים ייחודיים. בתוכנית 4 מסלולים: מסלול להוראת הביולוגיה, מסלול להוראת הכימיה, מסלול להוראת המתמטיקה ומסלול להוראת הפיסיקה.
בראש התכנית עומדת פרופ' רון בלונדר מן המחלקה להוראת המדעים. ועדת התוכנית כוללת את פרופ' עידית ירושלמי, פרופ' בוריס קויצ'ו וד"ר מיכל איטח-השכל מן המחלקה להוראת המדעים; ופרופ' שמעון לויט, פרופ' גלעד הרן, פרופ' סרגיי יקובנקו, ופרופ' עדי קמחי מן הפקולטות המדעיות של מכון ויצמן.
פרטים נוספים על התכניות ניתן למצוא באתר מדרשת פיינברג.

תעודת הוראה

התכנית מיועדת לתלמידי המחקר לתואר שני ושלישי של מכון ויצמן למדע, לפוסט-דוקטורנטים במכון ולבוגרי המכון. הלימודים מתבצעים במהלך 2 שנים. מטרת התכנית לאפשר לתלמידי מחקר במדעים להתוודע לתאוריה ולפרקטיקה בחינוך מתמטי/מדעי. חלק מהבוגרים משתלבים במערכת החינוך במסגרות שונות, אחרים תורמים לחינוך המדעי במהלך הקריירה שלהם כמדענים, למשל, במסגרות לפיתוח מקצועי של מורים, וכן הכלים שרוכשים עוזרים להם בהוראה האוניברסיטאית. התכנית כוללת 7 קורסים עיוניים ופרקטיקום המורכב מהתנסות בית-ספרית והשתתפות בפרויקט פיתוח במחלקה להוראת המדעים.
פרטים נוספים באתר מדרשת פיינברג.