本文献类型为类型b，是一篇基于文献计量分析的研究综述。以下是根据要求生成的学术报告：
本研究由黄紫筠、李洋和范曾丽共同完成，发表于《教育理论与实践》（Theory and Practice of Education）期刊2021年第41卷第16期。黄紫筠来自四川省宜宾市第三中学，同时为首都师范大学生命科学学院博士研究生；李洋来自首都师范大学生命科学学院；范曾丽为西华师范大学生命科学学院教授。
本文是一项运用CiteSpace软件对国际HPS（History, Philosophy, and Sociology of Science，即科学史、科学哲学与科学社会学）教育研究文献进行可视化分析的综述性研究，旨在系统考察国外该领域的研究现状、热点与趋势，以期为国内科学教育工作者提供借鉴。HPS教育作为一种科学教育理念，提倡从历史、哲学和社会学的三维视角来理解和阐释科学，最终帮助公众把握科学本质。尽管该理念在国际科学教育界已达成广泛共识，但国内相关研究在概念内涵理解、关注广度和深度方面仍有较大提升空间。基于此，本研究选取Web of Science核心合集数据库中1918至2019年间981篇相关文献为数据样本，采用混合研究方法，利用CiteSpace文献计量可视化软件进行科研合作网络分析、主题与领域共现网络分析，以及共被引和耦合网络分析。
论文的第一个主要观点是对HPS教育研究的发展历程进行了阶段性梳理，揭示了该领域从边缘走向中心、从理论探讨走向实践应用的演进脉络。通过对文献年发文量的分析，研究将国际HPS教育研究划分为四个显著阶段。第一阶段为1950至1980年的低迷期，其核心特征是科学史与科学教育的关联尚显薄弱。尽管早在20世纪初就有英国科学促进会等机构呼吁将历史方法融入教学以弥合科学与人文之间的鸿沟，库恩的科学革命理论也推动了科学史研究的多元化，哈佛大学更率先开发了相关的物理学课程，但整体而言，这一时期的相关研究成果零星出现，科学教育与科学史哲之间仍缺乏必要的系统性关联，相关努力正如Klopfer所评论的那样，“极少能坚持长久，最终只能在科学教育领域留下微不足道的印记”。第二阶段为1981至2007年的普遍关注期，其转折点是宏观教育政策的强力驱动。美国《国家在危机之中》报告揭示的公众“逃离科学”和科学素养低下的问题，直接催生了影响深远的“2061计划”。其纲领性文件《面向全体美国人》以及《美国国家科学教育标准》均明确将科学史和科学的本质置于科学教学的核心地位，英国、加拿大等多个国家也在课程文件中提出相应要求。这种政策导向使得HPS教育理念得以广泛传播，科学教育界达成了在科学教学中应关照历史和哲学维度的共识。然而，实际情况与理念认同之间仍存在差距，此阶段年发文量维持在30篇以下的低位，其核心阻碍被归因于缺乏适用于中学课堂的具体教学素材。第三阶段为2008至2013年的高潮迭起期，其发展的新动力源自跨国合作项目的具体推动。2008年欧盟科研框架计划委员会启动的HIPST（科学教学中的科学史和科学哲学）项目，联合了7个欧盟国家及以色列的研究人员组建学术共同体。他们秉持“HPS教育在科学课程中的有效落实必须基于特定的活动情境，必须以知识和材料作为支撑”的原则，长期致力于教学案例的开发与实践。正是这一项目的维系，使得研究队伍不断壮大，国际合作性研究成果显著增多，开辟了跨学科和跨区域研究的新篇章。第四阶段为2014年至今的趋于稳定期，其特征是研究热度的相对回落与重心的时代性转移。随着2013年前后国际科学教育课程改革进入新时期，STEM教育、核心概念、跨学科教学、论证式教学等成为新的关注焦点，HPS教育的专门性研究发文量有所下降。但研究强调，这并不意味着HPS教育价值的消解，因为帮助学生形成对科学本质的正确理解始终是科学教育的长期目标，以HPS教育为途径实现此目标，依然是研究者持续努力的重要方向之一。
论文的第二个主要观点是从学术群体和核心文献两个维度，勾勒了HPS教育研究领域的知识版图与关键贡献者。在学术群体地区分布方面，作者合作网络分析显示，美国和英国作为传统的教育强国，在该领域处于核心引领地位，澳大利亚同样表现突出。图谱中众多欧盟国家的出现，与HIPST项目的跨国合作事实高度吻合，而中国的赫然在列，亦凸显出国内学者对这一国际前沿课题的关注。紧密的作者合作网络也标志着该领域正朝着精细化和深入化发展。在关键学者与文献方面，共被引分析揭示了该领域的知识基础由一批核心研究者奠定。其中，澳大利亚科学教育家Matthews是公认的引领者，他不仅在科学教育与科学史哲领域著述颇丰，著有经典著作《科学教学——科学史和科学哲学的贡献》，还创办了该领域的旗舰刊物《Science & Education》，为学科建制化做出了决定性贡献。Lederman和Abd-El-Khalick则作为研究科学本质的权威专家，在利用HPS理论促进师生对“科学是什么”、“科学（家）如何运作”等问题的深度理解上完成了大量奠基性工作。此外，研究还捕捉到一系列推动了领域精细化发展的中坚力量，如Mccomas和Dushchl的系统化研究；以及实现了将HPS教育从理论引向教学实践这一关键跨越的学者，如提出经典HPS教学模式的Monk和Osborne，以及在英国中学成功开展行动研究的Solomon。Niaz侧重于利用历史案例促进教科书修订，Allchin倡导利用科学史上的错误案例进行教学。图谱同时显示，早期研究者如Brush、Conant及Irwin等人的观点至今仍被广泛引用，而新生代学者如倡导复制历史实验的Höttecke和Heering、提出以科学史为载体进行显性反思教学的Rudge，以及专注于达尔文进化论教育的Kampourakis等，亦已成为推动领域前行的新生力量。
论文的第三个主要观点是系统总结了当前HPS教育研究的核心热点及其关键论题，并指出该研究主要围绕价值探讨、教学实践和面临障碍三个方面展开。首先，关于HPS内容融入基础科学教育的价值探讨，是研究的逻辑起点。结合关键词共现网络和高频共被引文献分析可以确证，HPS教育研究与“科学本质（Nature of Science）”这一主题密不可分。早期，例如Solomon为期18个月的行动研究以及Lederman团队的实证研究，曾对科学史课程能否有效促进科学本质观的理解持怀疑或谨慎态度，认为学习科学史并不必然带来观念转变，甚至指出“科学史课程可以促进科学本质理解是一种想当然的经验性想法”，并强调显性化教学的重要性。而后续大量研究逐渐确证了HPS教育在多维度的功能价值，包括利用科学史创设真实的历史“情境”，以帮助学生预测迷思概念并实现向科学概念的转变；增进学生对知识建构过程和科学探究真相的理解；以及最终培养学生对科学形成更为理性和正确的认识与态度。其次，随着价值共识的达成，研究重心最终转向HPS教育理念的具体落实，即教学实践应用研究。该方向聚焦两大核心问题。其一，“哪些HPS内容值得纳入学校科学课程”，学者们提出了将科学史上的争议事件、错误案例或经典实验作为教学资源进行开发。其二，“如何将HPS内容更好地运用于科学教学”，除了经典的Monk和Osborne基于建构主义提出的将过去科学家观点与学生观点并置的HPS教学模式外，近年来研究者们更是探索出多种以学生为中心的多元化教学策略，例如讲故事和历史叙述、复制历史实验，以及角色扮演等，极大地丰富了HPS融入科学教育的方式方法，使其呈现多样化的发展态势。最后，研究在热点分析的基础上，进一步指出了HPS教学实施所面临的障碍问题，并将其作为亟待关注的未来研究方向。尽管价值得到广泛认可，但HPS教学在课堂中的有效实施仍面临诸多挑战。例如，Höttecke等人的研究就系统性地分析了阻碍因素，包括传统教学文化注重知识传授而轻视科学历史与本质、教师自身缺乏进行相关教学的技能与信念、课程标准文件未能显性化阐明科学史的重要性，以及教科书内容常出现对科学史实的扭曲等。这些障碍的存在，使得当前关于真实情境下HPS教学情况的实证证据尚显不足，科学教师进行HPS教学的意愿、动力以及所具备的知识与技能水平，都成为未来研究需要重点阐释和解决的关键问题。
本文的学术价值在于，它并非简单的文献罗列，而是通过科学计量学工具，系统性地勾勒了国际HPS教育研究跨世纪发展的清晰图景，为国内研究者提供了一个兼具历史纵深和宏观视野的参考框架。其研究结论明确指出，HPS教育理念已在世界范围内被广泛倡导，在培养学生科学本质观方面具有突出且不可替代的功能价值。研究更为重要的贡献是，它不仅清晰地辨识出HPS融入科学教育的方式已从单一的教学模式走向多样化策略，更深刻地揭露了理论研究热度与一线教学实践之间存在严重脱节，并将教师HPS教学实践能力与意愿的障碍问题提升为未来研究需要亟待关注的核心议题。这一判断，为我国科学教育工作者立足于国际前沿成果来审视国内现状、寻找研究突破口提供了明确的借鉴和思路，也指明了未来研究的重心应从价值辩护转向对教师专业发展和教学支持系统的深入探索。