自1996年由美国国家研究院推出“国家科学教育标准”之后，进一步加大了中小学科学课程改革的力度，在课程目标、课程内容、课程实施以及课程评价等方面呈现出如下特点：

１．在课程目标方面，尤为注重发展学生的科学探究能力，关注学生科学探究精神与科学世界观、价值观的形成。

美国中小学科学课程在强调确保所有学生具有科学基础知识的同时，更强调发展学生的科学探究能力，包括借助于计算器或计算机进行计算和判断的能力，在处理日常技术问题时能仔细观察各种现象并能运用常用材料和工具解决问题的能力，能精确、清楚地阐明和交流科学观点的能力，能用正确的方法鉴别真理与谬误的能力等。在培养科学探究精神的方法上，尤其注重培养学生的怀疑与批判精神，让学生通过科学课程，学会发现他人和自己论点的可疑之处，能用批判的眼光审视那些论点，并让学生懂得科学不仰仗权威，科学不是一成不变的绝对真理，要有质疑问难的勇气。

对于学生科学世界观和价值观的养成，也是美国科学课程改革特别关注的方面，要求教师在教授科学课的过程中，让学生懂得世界的可认知性，科学设想是知识变化的原因，科学知识既具有持久性也有着不定性，科学不能为所有问题提供完整答案，科学需要预见与验证，科学研究要遵循道德规范等。

由于整个世界面临越来越严峻的环境污染、资源短缺、生态破坏、社会冲突、战争威胁等问题，因此，科学课程改革要求教师通过教学，使学生能判断科学领域正在发生的事情中，哪些更多地受到道德、人性及自然规律的制约，认识到科学技术对现在和未来生活的影响，能对科学技术的优缺点及伦理意义进行正确评价。

２．在课程内容方面，注重内容的基础性、实用性、生活性、综合性以及所选知识能否满足学生的好奇心。科学课程改革致力于改变近些年课程内容不断膨胀的现象，减少内容的绝对数，以确保所有学生具有科学基础知识。为此，要求学校选择那些对现在和数十年以后仍然具有重大影响、有助于为人生建造知识大厦打下永久基础的内容。这些内容既包括基本的科学事实、科学概念、科学原理、科学定律、科学模型等，也包括这些知识之间的基本关系，要求教师从基础知识入手，帮助学生领会更深刻的知识。

科学课程改革还进一步加强了内容的实用性、生活性，要求所选的内容有助于学生对日常生活中所看见、所经历的各种事物能够提出、发现、回答因好奇心而引发出来的一些问题；有助于学生描述、解释甚至预言一些自然现象；有助于学生读懂通俗报刊刊载的科学文章，并能参与有关科学结论是否正确的社交谈话；有助于学生根据信息源和产生信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度；有助于学生识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题，而且能提出有科学根据的见解；有助于学生运用科学知识，明智地参与有关科学技术的社会决策和政治决策。在内容的综合性上，主张软化或者排除僵死的科目界限，更多地注重各学科之间的联系，尽可能围绕一系列主题来组织内容，把各学科知识融合贯穿在相关的情境和主题之中。

此外，所选知识能否满足、引导和强化学生的好奇心，能否适应学生的兴趣、知识水平和他们的经历，能否丰富学生的孩童时代，也是课程改革重点关注的方面。

３．在课程实施方面，强调学生学习科学的过程是亲自动手去做的过程，是探究知识、发现知识的过程。在这一过程中，学生需要描述物体及其作用的过程，提出问题，获取知识，对自然现象做出解释，以多种不同方式对所做解释进行检验，最后把自己的看法传递给别人。要完成这一过程，学生必须亲自动手进行访问、调查和进行民意测验，必须做笔记、绘制草图、筛选和分类，必须使用放大镜、显微镜、温度计、照相机和其他仪器进行观察、测量和分析，必须使用实验室里的相关设备来验证结果的正确性。

对此，教师要为学生提供各种动手的机会，引导学生进行探究，使学生了解科学知识的过程同时也成为他们学会科学研究方法、形成科学思维习惯和科学世界观的过程。

具体到课程实施中的课堂教学，科学课程改革对课堂教学一般结构提出的建议是：

①教师设置学生感兴趣或熟悉的问题情境，使学生感到好奇，感到迷惑不解，进而提出问题，展开争论。

②帮助学生把问题分解为若干疑点，并提出解决问题的相关假设。

③指导学生通过有效方法收集、筛选、辨别有关证据，发展解决问题的依据；审查、核实材料，得出结论；验证、补充、修改、交流有关结论。

④教师在教学中要重视学生探求知识的过程，而不是急于得出结论；要把主要精力集中在取样（主张利用多种数据的收集方法对各种变量进行取样），例如利用绩效法和综合法等多种方法对科学学习的所有方面进行考核。

此外，以往评价是由教师在期末评价，而现在提倡由学生参与对自己和他人学习过程及学习成果的评价，使评价本身成为学生学习活动的一部分。