清華少年科學素養培訓項目是集學生培訓、教師培訓、家長培訓，及學生測評、教師測評為壹體的完整的項目方案。其中，清華少年科學素養培訓項目中學生培訓為整個體系的中心，而教師培訓、家長培訓和水平測試是學生培訓的保障。 1、學生培訓
面向的對象是5– 16歲的青少年，班級規模是9 – 15人班， 清華少年科學素養培訓項目的培養目標是：
(1)、科學興趣：對科學世界的好奇心、求知欲、自信心、成就感等
(2)、科學習慣：科學的思維習慣與工作習慣
(3)、科學探究能力：創新能力、動手能力、開放性解決問題的能力、團隊合作能力等
(4)、科學知識：數學、物理、機械、信息科學技術、邏輯學、編程思想、人工智能等
清華少年科學素養培訓項目采用的主題類課程內容豐富，從生活出發，根據不同年齡段學生的心理及學習特點，緊扣青少年心理特征選題，面向不同年齡的學生，課程體系設置如下：
5-7歲兒童
小小工程師
小小建築師主題
8-11歲兒童
探索月球主題
機械動物園
超時空之旅主題
12-16歲兒童
編程高手主題
暢想奧運主題
註：進入“小小科學家—課程系列”可查看詳細介紹
2.教師培訓
教師培訓的目標在於是希望能夠培訓出能夠充分理解清華少年科學素養培訓項目的教學理念和特色，能夠充分把握清華少年科學素養培訓項目系列產品教材並在教學過程中體現出來，掌握清華少年科學素養培訓項目教學的基本理論和實踐技能的教師。
初級：培訓對象為中小學理科教師，培訓內容為清華少年科學素養培訓項目理念、教育理論，清華少年科學素養培訓課程體系設置、教學方法與技巧、試講與討論等理論性知識；以及教具的熟悉和使用、相關的物理和機械知識、相關的編程知識與技能，數理知識強化，教學儀器使用等等。
高級：培訓對象為獲得初級教師資格的教師，培訓內容為青少年心理學，教學設計，教學技能，課堂管理和對學生的考核等等。
3、家長培訓
家長是孩子的第壹任老師，家長的壹言壹行、賦予孩子的期望對孩子的成長有重大的影響作用，家長的科學素質、教育方法對保護孩子的好奇心、引導孩子的探究行為有著重要的影響。清華少年科學素養培訓項目在為青少年創造良好的教育環境的同時，主動承擔起提高家長科學素質、增強家長科學教育意識的責任，組織家長科學教育的培訓。
培訓方式：家長宣講、熱線咨詢、專家講座、雙休日家長培訓班、家長座談等。
清華少年科學素養培訓項目希望通過家長培訓，做到“全民皆兵”，使整個社會包括學校、家庭，都投入到科學教育中去，提高國民科學素質。 我們的測評體系分為“清華少年科學家”和“清華少年科學家認證講師”兩部份，各有相對應的等級和測評方案。
“清華少年科學家”學生測試分為學前測試和學後測試。
1、入學前測試需要針對不同學習水平的學生制訂不同的測試試題。測試的目的是為了區分不同學生的能力水平，並確定其是否已經達到了學習該門課程的入學標準。根據學生的入學測試結果，教師在上課前即對學生的各方面能力有了大致的把握，同樣也給上課時教師對學生的分組提供了壹定的依據。
2、學後測試是針對參加過清華少年科學素養培訓不同課程學習的學生的，在課程結束時都會發給其壹份由清華頒發的相應的學習經歷證明，並且會由教師按照標準的評估表給學生出示評價報告。但為了劃分學生的不同水平，還需要對學生的學習效果進行測評，然後頒發給其相應的清華等級證書。
學生在學習清華少年科學素養培訓課程之後達到的水平可分為以下三個等級，具體標準如下：
初級：參加過清華少年科學素養培訓項目相關初級主題課的培訓、掌握初級知識和技能，並通過“清華少年學家”初級考核。掌握基本的物理、機械、編程和邏輯等方面的知識；能夠進行簡單的動手操作，能夠根據問題進行思考想出解題思路；能夠在學習的過程中積極參與；能夠和小組同學進行簡單的協作；每次拼裝完之後能夠把零件收拾整齊；對科學探究有壹定的興趣。
中級：參加過清華少年科學素養培訓項目相關初級及中級課程的培訓、掌握初級及中級知識和技能，並通過“清華少年學家”中級考核。能夠利用已學知識解決問題；能夠按照壹定的圖紙自行修改，拼裝出功能更加強大、造型新穎的模型；保持科學探究的願望和興趣，主動參與各種科學探究的活動；在學習的過程中有較強的自信心，善於表達自己的解題思路和意見。
高級：參加過清華少年科學素養培訓項目相關初、中、高級課程的培訓，掌握初、中、高級知識和技能，並通過“清華少年學家”高級考核。靈活掌握物理、機械、編程和邏輯等方面的知識，能夠在實踐中靈活利用所學知識解決問題；具有很強的創新能力，能夠設計出新穎有趣的模型，思考問題的順序清晰、有邏輯；對接觸到的知識領域表現出強烈的探求欲；在課堂中善於表達，在學習中能夠和小組成員協作解決問題；表現出對機器人拼裝的興趣和探究的積極性，能主動虛心向多方學習。
清華少年科學家師資資格認證體系是清華少年科學素養培訓項目的壹個非常重要的組成部分，它保證了清華少年科學素養培訓師資培養的質量，保證清華少年科學素養培訓項目能夠長期持續的發展。為此，我們需要對清華少年科學素養培訓項目的師資進行統壹的測評和考核，同時教師可以通過對規定教材和課程的學習，提高自身的科學教學基本功，加深對清華少年科學素養培訓項目教學理念和教材的了解。希望從事清華少年科學素養培訓項目教學的老師，可以通過自學、函授、函授加面授以及面授等方式進行學習，並通過考核，取得清華少年科學家師資上崗證和清華少年科學家師資資格證書。