上世纪八十年代开始，美国提出了以提高全体美国人的科学素质为主要目标的科学技术教育计划：2061计划。
《2061计划》是一项由美国民间科学团体支持、赞助和规划的为全面普及美国中小学科学教育的长远计划。此项计划有几百名美国的科学、数学和技术领域各主要学科的知名专家、学者和教育实践工作者参与，组成美国科学技术教育理事会及五个学科专家小组，目的是立足21世纪，全面改革美国的科学、数学和技术教育，提高教育质量。1985年是哈雷彗星距地球最近点，这使得计划的发起想到，一个在1985年入学的儿童在哈雷彗星于2061年再度接近地球时，能看到科学技术教育的全部成果，遂命名为2061计划。为此，美国教育界和科技界提出了“面向全体美国人的科学”响亮的口号。此项计划在整个世界范围内引起了极大关注，产生了深刻的影响。
1985年2061计划制订之后，1989年2月出版了《面向全体美国人的科学》，该报告体现的是：要为所有学生制定一整套学习目标，使学生们照此标准就能够使自己成为具有较高科学素养的人，该报告还明确提出了“有效学习和教学
”的原则，这些原则包括：
科学教学应该培养亦应很好地利用学生们的好奇心和创造性。教学应从学生们感到有趣也比较熟悉的问题和现象入手。抽象的理解常常得建立在具体的例子上。
教学应该强调理解的质，而不是强调信息的量。技术词汇只有在理解的情况下碰到和以不同的方式叙述出来时，学习的效果极佳。有些概念只有当学生依据有强烈吸引力的证据改变其思考方式时才能记住。
如果你指望学生们最终能在新的情况下运用所学的知识，严密审慎地思考问题，分析情况，把某些科学上的想法公之于众，能进行逻辑论证，能与他人共同工作，他们就必须有机会在多种多样的情况下亲自进行诸如此类的实践。
学生们还需要有很多不同的机会参与诸如搜集证据、观察现象、写概述、会见记者、使用仪器等与科学有关的活动。因为科学技术工作具有协作性，因而要求课堂上要有许多集体性活动。
学习的经历不仅应该有助于积累有关世界的科学知识，亦有助于培养学生科学的思维习惯。学生们应该接触些需要他们找出有关证据并对这证据意味着什么提出自己的解释的问题。
学生们应多接触些在历史环境下提出来的一些科学思想观念。学生们应该懂得社会对科学技术发展的影响，也应该懂得科学技术对社会的冲击。
《面向全体美国人的科学》所提出的科学素养观及教学目标和原则，为进一步进行科学技术教育课程的改革奠定了基本指导思想和目标依据。
1993年出版了《科学素养的基准》，把《面向全体美国人的科学》中阐述的科学素养目标转为二年级、五年级、八年级和十二年级结束时的学习目标，即衡量标准。
1995年，出版了《美国国家科学课程标准》，规定了学校科学教学的目标是培养学生能力：
1.由于对自然界有所了解和认识而产生充实感和兴奋感。
2.在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理。
3.理智地参与那些就与科学技术有关的各种问题举行的公众对话和辩论。
4.在自己的本职工作运用一个具有良好科学素养的人所应有的知识、认识和多种技能，因而能提高自己的经济生产效率。
《2061计划》组还出版了《科学素养的源泉》、《科学素养的蓝图》、《改革的蓝图》，促使科学技术教育的改革进一步走向深化。
八十年代以来，美国科学教学的方法主要提倡科学探究，在《美国国家科学教育标准》中提出：编制标准之一――以探究为基础的科学大纲的编制。教师进修：通过探究来学习科学内容。科学标准的八项内容之一：以探究为特点的科学，作为探究过程的科学标准。
在《国家科学教育标准》所描述的预想状态下，探究比“作为过程的科学”又前进了一步，学生在探究的过程中可以学习各种技能，例如观察、推论和实验。新的预想状态包括“科学的过程”，它要求学生在进行科学推理和批评性思维时把过程和科学知识结合在一起，以便加深对科学的理解。让学生参与探究可以帮助学生：
△ 理解科学概念；
△ 对于我们是“如何知道”我们所知道的科学事实这一过程有惊羡之感；
△ 理解科学的本质；
△ 掌握对自然界进行独立探究的必要技能；
△ 形成运用技能、能力和秉持科学态度的习惯。
作为探究的知识是科学教育的根本，是最终组织和选择确定学生科学活动的支配原则。探究标准强调了进行探究的能力和培养对科学探究的理解力。各个学科所有年级的学生都应该有机会进行科学探究并且培养进行探究性思维和探究性活动的能力，包括提出问题、制定调查研究计划并付诸实施、利用有关工具和技术收集数据、对证据与解释之间的关系进行批判性和逻辑性思考、构造和分析其他解释方法以及科学论点的交流等。
关于科学教学方法的改革，其指导思想颇有启示意义：
对科学、数学和技术知识以及其他的知识和技能的有效教学，应根据经过系统研究并认真验证和亲身体验的学习原则进行。而且，进行同普及科学基础知识有关的教学应该与科学探索精神、科学的价值观融为一体。建议采用以下学习方法：由对现象提问开始，而不是让学生听现成答案；使学生积极地运用假设、搜集和运用证据，设计调查和处理方案；鼓励学生的好奇心和创造心。
从上可以看出：杜威的“从做中学”的原则和布鲁纳的“发现法”等依然深刻地影响着美国的科学教学方法，在“2061计划”中，制订者十分重视“不要把求知和发现割裂开来”，“结论和求得结论的方法是紧密相连的”，“讲学应该与科学探索的性质相吻合”，“实际去做才能学好”。
教学重点的改变
《国家科学教育标准》还给我们勾画出了整个系统所要发生的变化。科学教学标准包括强调点的如下一些变化：
不太强调 比较强调
对所有学生都同等看待，个别与一般 了解每个学生的兴趣、强点、经历和要
不加区分而代之以以不变之做法应万 求，因材而施教
变之情况
视课程为法定，不可越雷池一步 对课程要有所选择，要根据情况作某
些改动
把注意力放在学生对信息的获取上 把注意力放在学生对科学知识、科学
观念和科学探究方法的了解和运用上
通过讲授、教科书和演示来传授科学 引导学生开展积极主动和延伸性的科
知识 学探究
要求学生背诵所学知识 为在学生中间开展科学讨论和辩论提
供机会
在一个单元或一章结束之后对学生进 不断地评价学生的理解能力
行事实性知识测验
责任不由他人分担，权限毋使有所削 与学生一起分担学习的责任
减
支持竞争 扶持能相互合作、能共同分担责任、能
互相尊重的班集体
独自工作 同其他教师合作，使科学教学大纲臻
于完美
与2061计划配套的科学教材也已推出使用，如STC教材和FOSS教材。
