近年来,HPS(即科学史、科学哲学和科学社会学)的教育理念在具体学科教育中的运用成为研究热点。HPS教育是将科学史、科学哲学和科学社会学的内容融入课堂教学中,它在提高学生对科学本质的理解、培养他们的科学素养的教育价值得到了普遍的肯定。本研究的焦点就是,如何有效地将HPS教育理念及相关内容融入初中科学教学中,以切实地提高学生的科学素养。本研究是基于HPS教育理念对初中科学课程进行教学设计并进行实证研究。首先,笔者通过文献综述对HPS教育理念、HPS教学设计等相关核心概念做出明确的界定,梳理国内外有关HPS融入科学教学的研究进展,从理论层面上挖掘HPS融入初中科学课程的价值并发现尚存的研究不足,通过问卷调查实习学校学生、杭州及周边初中科学教师,从实践层面上探讨师生对于HPS相关教育教学内容的认识及现状,聚焦研究问题。其次,笔者利用HPS内容类目分析表,发现初中科学课程标准、初中科学教材中HPS内容的体现,归纳出科学史料的三种形式(故事性科学史料、探究性科学史料、专栏性科学史料),再结合“引导-探究”教学模式与HPS的一般教学模式,以完善“HPS教育教学模式”,进而提出从“教学设计准备、实施、评价”三个阶段的教学设计策略。最后,笔者依据教学策略采用“HPS教育教学模式”进行案例设计,分别以“光和颜色——专栏性科学史料”、“磁生电——专栏性科学史料”和“原子的结构模型——故事性科学史料”三个不同类型的案例并进行实证研究。本研究还将修正的“HPS教育教学模式”引入具体的教学,实践研究表明,“HPS教育教学模式”对学生科学素养的提升具有明显的效果。