馆校合作是指作为非正规科学教育的科技馆与作为正式教育的中小学之间的合作。科技馆源于博物馆、属于博物馆,同样具备国际博物馆协会(ICOM)规定博物馆的教育(Education)、研究(Study)、休闲(Enjoyment)的主要功能,其中教育是摆在首位的。学习单(Worksheet)是观众在科技馆中用到的重要学习辅助材料。然而,对于如何设计和使用学习单,学术界目前存在研究盲区和不足。本文采用文献研究法、案例分析法、访谈法等主要研究方法,采取理论——案例——理论——实践——检验——理论的研究思路,从理论基础和文献综述(理论)入手,分析了美国旧金山探索馆和中国科技馆的学习单案例(案例),发现目前科技馆学习单现状与不足:科技馆对学习单的使用热情逐步提升、科技馆学习单的设计专业化需要加强、科技馆学习单应用中馆校合作略显不足、科技馆中学习单设计的教育理念需要更新。提出了学习单的设计原则:分析目标受众的需求、把握馆校合作双方的资源与愿景、运用探究式学习要素和STEM教育理念、注重评价反馈和激励环节、突出“以人为本”的设计理念和设计方法:确定主题、目标受众和实施方式,梳理展厅和活动资源、梳理课标和教材重点、学习单框架设计、学习单细化设计。设计了武汉市科技馆水展厅学习单(实践),并通过小学班级的前测、科技馆和小学教师征求意见,及展厅后测(检验)改进了学习单设计,最后提出了改善国内科技馆学习单设计的建议(理论):抓住馆校合作趋势,充分利用双方优势;注重对目标受众的分析,融合主题、目标和内容;以STEM教育为依据,以探究式学习为方式;题型的合理性、内容的趣味性、形式的观赏性;以提升学习效果为目标,改进学习单设计和运营。希望本文所做研究,能够为国内科技馆学习单设计提供参考。