1.专业发展项目

博物馆为教育者提供了各种专业的学习资源，适合不同年级层和专业方向。

（1）教师学院（Teacher Institute）

旧金山探索馆的教师学院项目（TI）自1984年成立来便成了中学和高中的数学教师与科学教师的专业发展基地。每年超过1 000名教师参加TI项目，分享各自的经验并交流实践中遇到的问题。教师学院的所有项目都为参与的教师提供了奖学金。

1）州教师领导网络（California Teacher Leader Network）

探索馆所创建的全州性的中学科学教师领导团队，网罗集合了各地K～12年级科学教师，支持美国新一代科学教育标准NGSS（Next Generation Science Standards）的实施。对于K～5年级的教育工作者，提供的活动包括在博物馆举办的为期三天的现场研讨会、网络在线研讨会与现场实地支持。对于6～12年级的老师，提供的活动包括为期一周的研讨会以及研讨会的相关分享和学习活动。

2）暑期研究班（Summer Institute）

探索馆的暑期研究班从1984年起每年暑假举办，为期三周。教师们相互合作，并且和工作人员、科学家以及其他教育工作者一起学习更多科学教学的知识。课程中，探索馆的工作人员将介绍馆内展品以及基础科学教育课程，带领教师进行活动并且示范教学技能，帮助教师更有效地进行科学教学，内容涉及人类感知、物理科学、生命科学、地球科学和数学。

暑期研究班的课程分为两种，一种面向中学教师，另一种面向高中教师。每日的课程安排包括课堂教学、独立项目探索以及研究工作。每日下午提供各种小型研讨会主题供选择参与。

暑期研究班不收取任何学习费用，探索馆为所有完成三周课程的教师提供助学金。6～12年级的教师可以在每年的1月至3月开放报名期间通过邮件报名。

3）教师入门计划（Teacher Induction Program）

探索馆提供的教师入门计划创始于1998年，帮助新教师更快适应如何教授科学。该计划开设了星期六研讨会、暑期学习班、小组学习会、科学教学工作坊、课堂观察和反馈会议等等。

4）教师领导力计划（Teacher Leadership Program）

教师领导力计划同样创始于1998年，旨在培训导师和课堂教练，帮助教师入门计划的实施，发展新教师的技能，增加他们留在教师行业的可能性。导师主要在日常放学和周末与新教师见面，指导他们探索科学教学资源、讨论在课堂上有效的教学方法、辅导新教师度过入行时的困顿期。课堂教练主要在课堂上观察新手教师的授课情况，帮助他们制定有效的、基于探究的教学策略和技巧，使得新教师更善于反思，帮助他们提高实践水平。

（2）调查研究所（Institute for Inquiry，IFI）

IFI是一个专业发展项目，致力于探究科学教育基础的理论和实践。IFI的研讨会为各种参与者量身打造，包括专业开发人员、管理人员、教师、国家教育改革领导人、校外教育工作者、博物馆和大学社区等等。IFI和超过1 000个地区的7 000名教师合作，在50个州和17个国家进行项目研究。合作成果辐射面达到至少20万名教师及600万名国际学生。

IFI为专业开发人员开设了在线课程（由美国国家科学基金会资助），内容包括一系列基础探究及评估，至今在全世界范围已有一万多名教育工作者下载了该课程。

此外，IFI与学区合作，让小学教师参与专业发展，支持科学和英语语言发展（English Language Development，ELD）的融合。研究指出，科学学习效果和语言学习过程有紧密的联系，将两者结合的教学策略有可能极大地提高英语学习者和以英语为母语的学习者的学习成绩。

（3）“捣鼓”实验室（Tinkering Studio）

“捣鼓”实验室是旧金山探索馆自行开设的一个研发实验室，同时也为公众提供活动、项目以及各种“开源”模型的搭建机会，支持各种艺术、科学和技术的探索，强调思考和学习。参观的观众可以在实验室内深入研究科学现象，通过实验室所提供的材料、工具和技术，将想法付诸现实。实验室的活动宗旨内有一条是“STEM教育应该是一种手段而不是目的”。表52为实验室提供的实验项目和名称。

表52　捣鼓实验室实验项目及简介

纸板自动机（图片来源于旧金山探索馆网站）

1）纸板自动机（Cardboard Automata）

该项目的灵感来源于伦敦机关木偶博物馆（Cabaret Mechanical Theatre），利用纸板和简单的零件，采用一种有趣的方式探索机械元素（如齿轮、杠杆、连杆）。这个活动的难易程度可以根据参与者自身的能力进行调节，制造者可以尽情发挥自己的想象力和个性化装饰进行创作。

2）连锁反应 （Chain Reaction）

在这个活动中，通过各位参与者的合作，搭建精密的复合装置，使得每一个独立设计可以被无缝衔接、连续触发。这个活动可以通过一种有趣且具有创造力的方式探索重力、电、电机、电路、摩擦力、加速度等知识，生活中常见的物体如马达、玩具部件等都可以被应用到设计中。

连锁反应（图片来源于旧金山探索馆网站）

3）电路板设计（Circuit Boards）

这个活动项目主要是利用日常用品和元件搭建回路，继续电力传输。电池、电灯、电动机、电阻器、开关等都可以用鳄鱼夹连接在一起组成电力回路。这种简单的探索可以帮助许多人实实在在地了解物理概念，在尝试搭建的过程中，各种搭建方式都会出现，参与者需要思考如何正确安装每一个零部件的位置。

电路板设计（图片来源于旧金山探索馆网站）

（4）探索馆解说员（Field Trip Explainers）

探索馆解说员是由一群有经验的教育工作者组成的解说团队，他们拥有不同的专业背景和生活经历。按照不同的职能，解说员会负责团体讲解、展品讲解以及定点演示。

2.科学的教学工具

旧金山探索馆几乎所有的展品都是在馆内制作和测试的。通过各种应用程序和课堂活动，博物馆为各年龄层提供了数百种玩耍和学习的方式。(www.daowen.com)

（1）探索类应用（Explore Apps）

1）日全食探索（Total Solar Eclipse）

通过这款日全食探索App，使用者可以观看2017年8月21日、2019年7月2日以及2020年12月14的日食回放与直播，同时也可以用来观看其他探索博物馆的日全食探险视频。

2）声音反弹（Sound Rebound）

这是一个关于颜色和声音的非常规体验。在App内，使用者可以通过组合不同颜色的零件，构建弹跳回路，使得滚动小珠发出各种声音。

3）多少个星期六（How Many Saturdays？）

这款App是一个奇特的时钟。使用者可以在App内选择不同的时间单位测量生命中的时间，在调换了时间单位后，你会否感到生命短暂呢？

4）声音揭秘（Sound Uncovered）

这款App揭示了声音的秘密。为什么有些声音在晚上似乎更大声？在倒放的音乐中有什么秘密信息吗？Siri是如何分辨不同的口音的？

这款App荣获了2014年度杰克逊霍尔科学媒体研讨会（Jackson Hole Symposium）网络最佳互动媒体奖、2013年美国博物馆协会（American Association of Museum）手机应用类银缪斯（Silver Muse）奖、2013年度手机应用类MW（Museum and the Web）最佳网络奖。

5）色彩揭秘（Color Uncovered）

这款App解释了色彩的秘密。什么时候黄色会显得更黄？哪种颜色给人以舒缓的感受？文艺复兴时期画家的调色板缺少了什么颜色？这款App体现了色彩在艺术、物理和心理学上的应用。通过App和家里的物品，使用者可以随时进行活动。

这款App的下载量已超过一百万次，在30多个国家的教育类App排名第一，居美国免费App应用排行榜第二。

（2）数字图书馆（Digital Library）

旧金山探索馆的藏品不仅拥有许多线下的实体展品，线上的视频和教育活动同样也是博物馆的亮点。

1）科学小实验（Science Snacks）

博物馆提供了多种经过教师验证的低成本动手实验。这些实验可以按照名称、学科、家庭使用、学校课后使用进行检索，共200余项，学科涉及艺术、天文学、生物学、化学、地球科学、工程技术、环境科学、数学、物理学以及社会科学。每项实验都列明了实验目的、实验材料、实验组装、实验步骤和实验原理、实验拓展材料、教师教学技巧以及相关类型实验，表53以实验“人体电池（Hand Battery）”进行示例。

表53　科学小实验案例

（续表）

2）出版刊物（Publications）

表54中列举了美国旧金山探索馆的刊物类别和介绍。

表54　旧金山探索馆刊物列表

3.团队学习项目

博物馆为旧金山湾区（The Bay Area）的儿童、青少年和各年龄层的观众提供了全面的科学活动项目。

（1）高中生解说员项目（The High School Explainer Program）

参与这个项目的高中生需要在馆内为游客进行讲解服务。在讲解的过程中，学生的沟通能力、探究性学习能力、领导力等各方面都将得到提升。

（2）XTech

高中生解说员项目（图片来源于旧金山探索馆网站）

旧金山区域的中学生都可以报名该项目。参与者将在参与项目的三年时间中进行设计类和工程类课程的学习。进入高中之后，他们就会成为XTech项目的推动者，指导新入学中学生的学习、社区课后项目体验、社区科学之夜等等。

（3）社区教育项目（Community Educational Engagement Programs，CEE）

社区教育参与项目（CEE）是博物馆探索和社区组织的一个活动纽带，项目中包含了校园家庭科学之夜、加州大学旧金山分校（UCSF）儿童医院的合作项目、社区活动项目以及博物馆工程日活动。项目由经验丰富的教育者领导，参与高中解说员项目和XTech项目的学生将为此项目提供支持。

（4）课后拓展项目（Tinkering in Afterschool Program）

该项目是博物馆与旧金山男女生社团（San Francisco Boys & Girls）的合作项目，旨在为儿童和青少年提供新型的科学学习机会，在快乐的环境中培养他们的科学兴趣和理解能力。