1 HPS教学模式
如何开展科学史教育？近年来，西方一些科学教育专家以建构主义为指导思想，倡导一种新的科学教育的教学模式。这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学（history, philosophy and sociology of science缩写为HPS）的有关内容引入中小学科学教育，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力，这就是所谓的HPS教育。
如何实施HPS教育？英国科学教育学者孟克（M. Monk）和奥斯本（J. Osborne）在总结科学教育的历史经验的基础上，借鉴建构主义理论，提出了把HPS内容融合到科学教育的新的教学模式，即HPS教学模式。这一模式实际上是一种基于科学本质的科学史教育的教学模式，这一模式的一个基本前提是，所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象，如光合作用、植物的向光性、食物的消化等等。这一模式的教学程序包括以下6个环节。
1.1演示现象
教师上课伊始，就给学生演示某一自然现象。学生通过观察现象，由此产生一个需要解决的问题。例如，为什么植物的茎具有向光性？必须指出的是，一开始向学生揭示的某一自然现象必须是以往科学家在历史上进行理论研究的一个现象，这既能引起学生的好奇心，又能促使学生利用科学史资源进行进一步的探究。
1.2引出观念
教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点（解释）。为了促进学生提出各种不同的观点，可采用“头脑风暴法”（即由发散性思想产生的各种方法），促使学生各抒己见，标新立异。
1.3学习历史
在这一环节，教师的做法是：①介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例，作为学生研究的参照系；②举例说明当时其他科学家的不同观念；③引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件，使学生认识到科学认识的历史（时代）制约性。总之，学习历史不仅可激发学生的想象力，同时，科学史的介绍还可以使学生以一种移情的方式，设身处地地体验以往科学家的探究与思考。
1.4设计实验
教师将学生分组，要求学生从多种观点（或观念）中选择某种观点，设计实验进行检验。这一环节也能激发学生的想象力和创造力。这一环节应使学生认识到：①对同一自然现象可能有不同的解释；②可以用实验检验这些观点（假设）。
1.5呈示科学观念和实验检验
由教师讲解当代的科学观念，即介绍教科书上对这一自然现象的解释，从而为学生实现观念转变提供契机和可能。这一环节还需要学生对自己的观念和解释进行实验检验，由实验现象的观察、资料的收集与整理，最终得出结论，形成科学观念，即实现由原有的错误观念向科学观念的转变。
1.6总结与评价
通过总结与评价，帮助学生更深刻地理解科学的探究本质，历史上科学家的探究过程和科学观念。
从上述的教学过程可以看出，这一模式有以下几个显著特点：①将科学史与科学哲学的学习与当前的科学概念和理论的学习有机地融合在一起；②整个教学过程是一个问题解决的探究过程，因而有利于培养学生的解决问题能力和创新能力；③充分发挥了学生的主体性，促使他们主动学习和建构知识；④使学生认识到科学家和常人一样也会犯错误；⑤通过探究活动实现概念转变学习，形成正确的科学观念。
2光合作用的发现过程的教学案例
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