1、基于HPS教育的高中物理教学案例设计的研究。教师以HPS模式的教学程序中的6个环节（演示现象、引出观念、学习历史、设计实验、呈现科学观念和实验检验、总结与评价）为基准，结合课程标准和学生学情，对人教版新教材中蕴含HPS教育的内容片段进行教学案例设计研究，通过、整理、重组、凝练，形成较为体系的教学资源、提高教学质量。

2、基于HPS教育的高中物理教学案例设计实践的研究。选取研究对象，将教学案例设计运用于实践，可以选取两个平行班，在保证其他条件基本完全相同的情况下，对其分别采取正常教学模式和HPS教学模式，并分别对其进行总结与评价，评价包括了过程性评价和结果性评价；同时进行的可以只选取一个研究对象，在实践前后分别进行以HPS理念为基础问题的问卷调查，采取合理分析手段对问卷进行分析，从而呈现学生前后对科学史、科学哲学、科学社会学内涵的理解程度。

3、基于HPS教育的高中物理教学案例设计资源库的开发研究。通过基于HPS教育教学案例设计、案例实践研究，探索并开发建立基于HPS教育的高中物理教学案例资源库。