本文为刘华昌与丁玉莲共同撰写的综述性学术论文，发表于《教学研究》2009年11月第32卷第6期。第一作者刘华昌来自华中师范大学教育学院，第二作者丁玉莲来自西北师范大学文史学院。该文对HPS（科学史、科学哲学和科学社会学，即History, Philosophy and Sociology of Science）科学教育在国内外的发展状况进行了系统梳理。
作者在开篇明确指出，HPS科学教育是近年来西方一些科学教育专家以建构主义（Constructivism）为指导思想所倡导的一种新型科学教育课程与教学模式。该模式的本质在于将科学史、科学哲学和科学社会学的相关内容引入中小学科学教育，其根本目的是促进学生对科学本质（Nature of Science）的理解，培养学生的科学精神和创新能力。作者将HPS教育定位为科学课程实施素质教育、全面提高受教育者素质的一条有效途径。论文指出，深入研究HPS科学教育有助于革新科学教育理念、促进科学本质的理解、化解唯科学主义的影响、抵制反科学思潮、促进科学与人文的融合、推动科学课程改革，对当前我国科学教育改革具有很强的理论与实践指导意义。
论文对国外HPS教育的发展历程进行了详尽的历时性考察。作者追溯了HPS教育的思想源头：最早提倡HPS教育的学者是德国科学家马赫（Ernst Mach），他于1895年提出没有任何科学教育可以不重视科学的历史与哲学。1917年，英国政府在一份题为《教育中的自然科学》的报告中明确提出，在科学教学中应当进行科学史和科学哲学的教学，并指出科学史和科学哲学知识应当成为每个中学理科教师智慧的一部分。美国著名科学史学家和科学哲学家库恩（Thomas Kuhn）将科学史与科学哲学研究融为一体，论文引用了拉卡托斯（Imre Lakatos）的名言：“没有哲学的科学史是盲目的，没有历史的科学哲学则是空洞的”，以此论证二者融合的必要性。
在二战之后，哈佛大学校长、化学家科南特（James B. Conant）出版了《关于科学的理解》专著，提出应在科学教育中开设科学史课程。科南特主编的《哈佛实验科学中的案例研究》成为科学史教学方面的经典文献，其理论和方法对20世纪60年代的“哈佛物理课程”以及80年代的“2061计划”产生了极其重要的影响。美国科学教育专家克劳普福（Leopold E. Klopfer）延续了科南特的思想，开发了适合高中生使用的8个科学史事例。根据克劳普福及库力（William W. Cooley）的研究，在高中物理、化学及生物课程中使用科学史事例，可以增加学生对于科学及科学家的兴趣和认识。
1952年，哈佛大学科学史教授霍尔顿（Gerald Holton）编写了面向文科学生的物理学教材《物理科学的概念和理论导论》，该书充分利用科学史和科学哲学阐释物理科学研究的思想方法和本质。霍尔顿随后参与了“哈佛物理教学改革计划”，开发了《改革物理学教程》作为中学新的物理教材，该教材大量利用科学史内容，具有明显的人文取向，成为美国有重要影响的物理教材之一，为中等学校引入HPS教育塑造了典范。
20世纪80年代末以来，HPS教育的关注反映在各国的科学课程与教学改革中，包括美国的《2061计划》（1989年）、《科学素养的基准》（1993年）、《国家科学教育标准》（1996年），以及加拿大一些省的科学课程、英国国家课程中科学课程部分、荷兰中学物理PLON课程、挪威的核心课程、丹麦的科学技术课程和西班牙的新科学课程等，均对HPS课程与教学提出了明确要求。其中，美国科学促进协会发表的《普及科学——美国2061计划》强调把科学史引入科学课程，认为科学史上意义重大的发现和变革实例既反映科学发展的历史进程，又具有显著的文化特色。
在理论研究层面，澳大利亚科学哲学教授迈克尔·马修斯（Michael R. Matthews）多年来积极倡导将HPS纳入科学课程，于1994年出版了专著《科学教学：科学史和科学哲学的作用》。马修斯认为，理科教学中不可避免地会遇到科学史问题，而任何一个理科课堂上哲学问题无处不在，当师生在教学过程中遇到诸如观察、假说、模式、理想化、证据、定律、理论等术语时，哲学就出现了，因为所有这些概念都起源于科学哲学家的思考。
关于科学社会学对科学教育的影响，论文指出，当代科学社会学虽然兴起较晚，但其对科学的诸多解释对科学教育产生的影响却愈来愈大。1962年，美国学者卡森（Rachel Carson）撰写的《寂静的春天》使世人对任意使用化学制品的有害影响高度警惕，环保运动随即兴起。1982年，以色列科学教育学者霍夫斯坦和雅格联名发表了《以社会问题组织80年代的科学教育》，这标志着科学社会学正式介入科学教育。科学社会学家普遍反对科学是纯科学、没有价值偏见的观点，认为科学是在广阔的社会环境中发展起来的，既受社会价值的影响，又影响着社会价值。
作者指出，我国HPS科学教育研究起步较晚、规模较小。国内较早关注HPS教育在科学教育中应用的是清华大学刘兵教授，他于1997年在《哈尔滨师专学报》发表相关论文，分析了科学史及科学哲学在科学教育中的应用。1999年，广州大学科学教育研究所魏冰博士发表了“科学史、科学哲学和科学教学”专题论文，讨论了HPS融入科学教学的问题，认为HPS教育的作用主要体现在三个方面：使科学密切联系个人、伦理、文化和政治因素从而使科学人文化；使课堂教学更富有挑战性和思考性，从而加强学生的批判性思维技能；有助于更全面、准确地理解学科内容。国内最早把科学史、科学哲学和科学社会学融为一体的是北京大学刘华杰博士，于2000年提出将三者整合并命名为“科学元勘”，后逐渐被“HPS”名称所取代。
国内对HPS教育研究成果最多的首推首都师范大学丁邦平教授和淮阴师范学院袁维新教授。丁邦平主要关注HPS融入科学课程的国际动态，于2000年至2002年分别发表多篇相关论文，并于2002年出版了专著《国际科学教育导论》，认为HPS融入科学课程与教学是培养学生理解科学本质的重要途径，其作用包括为学校科学课程提供人文化因素、沟通“两种文化”的作用、克服学生缺乏学习动机等问题、使学生更好地把握科学本质。袁维新教授则侧重于科学史在科学教育中价值的研究，将科学史融入科学教学的教育价值归纳为七点，涵盖激发学习动机、促进科学概念理解、认识科学本质等方面，并提出“少而精”“循序渐进”“价值优先”三项原则。
在课程与教材建设方面，作者介绍了2001年教育部颁布的《科学（3～6年级）课程标准》和《义务教育科学（7～9年级）课程标准》中关于科学本质的相关要求。2005年北京大学出版社出版了刘兵主编的《新科学读本》，该教材以名家名作阶梯式向中小学呈现科学的历史、科学的方法、科学的意识、科学的精神、科学的伦理等内容，被视为把HPS教育融入科学教材的开创性工作。在教师培养方面，张红霞、郁波于2004年发表调查研究论文，认为科学教师要通过科学史和科学哲学课程学习确立适当的科学本质观。
2006年，华中师范大学胡诚完成了硕士论文《HPS融入科学课程的研究》，归纳出HPS融入科学课程的三种价值：促进科学本质的理解、促进知识的建构、有助于科学态度情感及价值观的教育。该论文对中美两国相关课程标准中的HPS内容进行了比较分析，指出我国的科学课程改革在吸收国际经验时忽视了其中科学本质观的变化及实施途径。2008年，王慧君副教授等发表论文专门论述HPS教育对我国科学教育改革的启示。
作者在结语部分总结指出，HPS科学教育有助于学生认识科学的本质，是科学教育发展的方向，将其融入科学课程是国内外科学课程改革的趋势。同时，作者也明确指出我国与国外HPS教育研究相比仍存在差距，缺乏比较系统的研究，需要加强对HPS概念特征的辨析、教育价值的认识、课程内容的归纳、教学方法的探讨、教学模式的构建以及实践应用的开发。
本文的学术价值主要体现在：第一，系统梳理了HPS教育从19世纪末至21世纪初的发展脉络，为研究者提供了清晰的历史图景；第二，全面介绍了国内外HPS教育研究的主要代表人物及其学术贡献，具有重要的文献价值；第三，通过对比分析揭示了我国HPS教育研究与国际前沿之间的差距，指出了未来研究的方向和着力点；第四，为后续研究者开展HPS教育的理论建构和实践探索提供了坚实的文献基础。该综述为理解HPS科学教育的学术发展历程及其在科学教育改革中的重要地位提供了不可或缺的参考。