人们普遍认为，教师需要高质量的课程材料来改善教学。然而，专业发展设计的不同之处在于，它们是强调为教师使用专家设计的课程做好准备，还是为教师自己设计和实施高质量科学单元做好准备。有证据表明，为教师提供如何实施专家设计课程的培训是有效的（Bredderman，1983；Shymansky、Hedges和Woodworth，1990年；Weinstein、Boulanger和Walberg，1982年），并为教师提供专业发展，为教师设计教学和评估做准备（Black和Harrison，2001年；Shepard，1997年；Sneider、Adams、Ibanez、Templeton和Porter，1996年）。然而，没有任何研究明确比较了这些不同的方法来为教师规划和实施科学教学做准备。本研究采用实验设计，比较了三种不同的专业发展方法对教师实施旨在加深概念理解的课程单元的有效性。这三种方法都是围绕“设计理解”原则组织的（Wiggins&McTighe，1998），这是一个高度指定的课程开发过程，侧重于概念理解的教学和评估。在调查地球系统的条件下，教师学会了如何采用专家设计的调查为基础的课程单元；在“设计地球科学”的条件下，教师学会了如何设计高质量的课程单元；在混合条件下，教师学习了如何使用原则3的课程设计方法来调整IES课程材料。在对照条件下，教师没有得到特殊的专业发展，但被要求按照与其他三种条件下的教师相同的标准进行教学。