马修斯将科学史教材的编写分为附加式（add‐on）与融入式（integrate）两种设计方式。
附加式是将科学之历程以穿插的方式和教材内容结合，也就是科学史内容与教科书内容独立分开，教师可按照教学之需要而进行额外的科学史教学，这种插入式编写强调科学史内容属于附加的、补充的，科学史内容与教科书内容之间并没有紧密结合。融入式是将科学之历程与教材内容进行整合，当教师进行科学史教学时，也同时进行教科书内容之教学，因此教师只需针对科学史教材进行教学即可。例如，力学不只是方程式和实际的工作，还包括方程式是如何发展，以及概念的具体化是如何形成与改变的。又如，演化不只是探讨当代的理论而已，还包括达尔文（L·Darwin）出现之前的理论，以及当达尔文在刚开始公布进化论时，在科学上、哲学上及神学上有什么争论，是什么促使理论的早期构想被证明，以及演化论和遗传学是如何被联结在一起的，等等。
科学史纳入科学课程的方式，非常多样，大体上有以下几种：科学家传记、私人照片及遗物：此种方式是利用展示科学家照片等私人资料，例如生活照、故居、家庭照或是其使用过的物品等，让学生经由资料了解科学家的生平。重复科学史上重要的科学实验：此种方式是复制过去科学家们的实验或安排动手做的科学史，例如伽利略的斜面实验。藉此可将科学理论发展的过程呈现在学生面前，使学生对科学理论有完整的了解。探访科学古迹：20世纪70年代，在Physics Teacher 期刊上刊登了许多关于探访科学古迹的游记，可能想藉此让科学更贴近生活。角色扮演（Role Playing）：这是许多教师喜爱的教学方式，它运用戏剧的方式呈现，经由角色扮演，让学生由不同的角度深入研究他们所扮演或讨论的科学家之背景与成就。此种方式针对困难的科学概念，可以帮助学生从更多不同角度来思考同一观念，有助于适应学生的个别差异。描述有名的科学家故事：此种方式是教师在课程中加入科学家的故事，也许是他的生活背景、成长过程、所做过的实验或是奇闻佚事，藉此增进学生学习动机及对科学家的了解。用小品或小插图的方式呈现关键事件：此种方式是在教学的过程中利用小故事或图片，指出科学理论的重点，让学生经由小故事或图片加强科学的印象及理解。重要实验及发展的仿真模拟：此种方式是由学生班级的科学教师研究，选择适当的教学活动，教师拿科学家的照片、传记及纪录片给学生看，吸引学生，并安排学生分组观察科学家的档案室（手稿、底片、档案保管方式），模拟科学家研究情境，如实地考察，拍照，作记录，并将照片和记录做成档案。经过这样的教学后，学生要模拟科学家建立自己的档案（有关教学之科学家），接下来要学生分析科学家的档案，最后要学生比较自己和科学家本身做的档案。藉由这样的方式，学生可以深入了解科学家的作为及其背后的动机或目的，进而了解科学家收集资料的方法、了解科学家如何建立资料库，且藉由和前人档案的比较，让学生知道资料、数据的收集会因时空的不同而不同。在课堂上讨论原始的文件：此种方式是教师将科学家的笔记或记录其史实的物品原原本本地呈现在学生面前，让学生研读后在课堂中讨论科学家行为的适当性。
下面具体介绍把HPS融入科学课程中的两个新模式。
（一）互动式历史小故事（IHVs）
1989年，万达西（J·H·Wandersee）发展出互动式历史小故事的教学活动，这是缘于他在路易斯安那州立大学研究所的科学教育课程中一位科学教师的质问。“在当今教科书内容庞杂的情况下，我们已经快无法承担了，如何再挪出空间教授科学史呢？”他的回应是：教学者可以谨慎地切割科学史，运用互动的方式呈现，设计并使用IHV来描述单一事件的科学本质，每次约使用十至十五分钟教授一个IHV，每周实施一次。
应当强调的是，每一个“互动式历史小故事”都是依据科学家的真实历史境遇而形成的，并以戏剧方式叙述给青年学生；但是，与随意选择的科学家的趣闻逸事不同，这些“互动式历史小故事”应具有明确的目的，即应聚焦于某一特定事件的科学本质，并希望通过“互动式历史小故事”的系列性呈现，能够最终帮助学生形成正确的科学观。
万达西等人发展了互动式历史小故事的一个基本流程：选取一个科学家；获取选定科学家的多面生活资料；选择选定科学家生命中的中心事件，引导出科学本质的观点（或一个特殊的科学事实）；以标准格式方式撰写IHV，并存档；让学生参与进来，让他们从个人角度预测整个故事的发展与结局；以引导的方式接续故事，讨论非科学的观点及IHV与当今科学的关系。
洪振方对罗奇（L·E·Roach）和万达西提出的“互动式历史小故事”进行了修改，如图2‐1‐1所示，他认为，互动式历史小故事应用于科学教学，主要教学步骤包括：选择重要的、有趣的或特有的科学史单元；为了引发冲突，设计对立的双方；组织成扣人心弦的故事；确定、化解由故事引起的冲突；评价学生对该单元相关主题及科学本质的理解。
应当注意的是，随着教学的深入，由教师承担主要工作应逐步转移到主要由学生相对独立地去制作“互动式历史小故事”并展开相应的工作。例如，万达西指出：“教师在科学课程中的第一个月中，呈现系列的IHVs 后，就要要求学生在适当时间构建他们的小故事，使用标准的IHV格式，并将结果公诸全班。”教师要提供IHV格式，从图书馆获取资料的记录表等，同时提供一些故事开头的结构，让学生较易完成小故事。
互动式历史小故事不仅能使我们了解一些着名科学家的生活，亦能使我们对一些曾对我们的认识有不可或缺的贡献却名不见经传的科学家的生活有所认识。历史小故事还可用来激发和增加学生阅读更多有关科学与科学家资料的动机及勇气，老师可以提供相关的资料给对历史小品中某些特定的科学家或对科学事件有兴趣的学生，以增加学生的学习动机。
事是由此类型的历史成就所萃取出来的，我们认为此准则是值得记取的。舒尔金亦曾论及“传记让科学看起来人性化……”藉由一本优良的科学传记，我们能越过鸿沟，获知科学之后的美好人物。我们假定多数的人们既爱且需要看到“舞台之后”，以能了解事件真正的历程，我们已信服“如果科学对你而言是神奇的，那么你不可能具有科学素养”之论点，那么，互动式历史小故事是打破科学是迷惑与神话的有力方法。
（二）孟克（M·Monk）与奥斯本（J·Osborne）的融合模式
1997年，英国伦敦大学英王学院的科学教育学者孟克和奥斯本联袂在《科学教育》杂志上发表了《把科学史和科学哲学融入科学课程中：一个教育学的发展模式》一文。他们提出了把HPS融入科学课程与教学中的新模式。其理论基础特别注意两点：一是学生的已有知识和经验（通常叫做儿童的“选择性框架”或“儿童的科学”），二是“我们如何认知”这一重要的认识论问题。同时，这个教学模式还充分考虑到教师在课堂教学中关注的两个重要任务，即促进学生对科学概念的理解与课堂管理。
1.演示
在第一个阶段，教学以一个演示开始，教师让学生的注意力集中于某一现象上，由此产生一个需要解决的问题。例如：你们能否预测两个一大一小的石头往下放时哪个先落到地面？一根铁条在空气里燃烧过后是变重了呢还是变轻了？你能说说在没有土壤而只在自来水里生长的植物，其重量会发生怎样的变化呢？
一开始向学生揭示的自然现象必须是以往科学家们在历史上进行理论研究的某个问题。因此，并非所有的题目都适宜于这种教学。但在教学中有了这种解决问题的探究性学习，正如马赫所言，它们将使学生切身感受到什么是科学发现，并在他们头脑里扎根。
2.引出观念
在第二阶段里引出学生的观念。应当用各种有效的方法把学生关于这一自然现象的观念搜集起来，如采用问答、概念图、词语联想、绘画、讨论等等方式。采用这些教学策略时还可以加上小组学习的方式，因为小组学习可让更多的学生有机会积极参与。在这个阶段，教师对学生提出的所有观念都应当采取不加评判的态度，鼓励他们自由地提出各种不同的观点。同时，教师也要鼓励学生提出证据支持自己的观点。为此，可以采取一种叫做“课堂头脑风暴”的方法（即由发散性思维产生各种各样观点的方法），使学生各抒己见，.所欲言。
鼓励学生提出各种观念及其解释，充分发挥语言的作用，由此调动和激发学生积极地和创造性地思考。这就使学生感到，科学家的作用不仅在于发现所谓“科学事实”，而且要通过他们创造性的想象建构它们。因此，这个模式提供了一种机制，超越了把科学教育等同于传授最终的知识产品的传统教学方式。
3.学习历史
在第三阶段学习历史时，教师需要进行以下工作：介绍早期科学家关于这一现象思考的例子，作为供学生考虑的又一个观点；提供当时经济-社会-政治状况的背景信息；举例说明当时其他科学家不同的观点；引导学生讨论或探索这些信息或其他支持这种历史观点的背景情况；按日期和事件简要地总结历史上的研究。教师可以口头讲述，也可以通过课本或多媒体材料让学生在小组里积极学习。学习历史当然与前面选择的要进行学习和研究的自然现象有关，是经过教师仔细考虑的、适合于教学需要的科学故事。例如，盖伦（L·Galen）关于血液的性质和目的的观念，范·赫尔蒙特（J·B·van Helmont）关于植物营养的困惑、亚里士多德关于自由落体的思想，等等。为什么古代科学家有那种想法？每个科学故事都可以提供给学生思考的机会。这种科学故事创造了一个探究科学思想的情境，学生认识到古人并不是因为愚蠢才产生错误的观念，而是受到当时得到资料和收集资料的技术手段的限制，或者受不同观念影响的结果。
科学史表明，科学发现与科学家的时代背景有着一定的必然联系。为什么当时发生的事件促使科学家提出一个新的思想？他提出这个思想面临着什么困难？例如，哈维（W·Harvey）在1678年提出血液循环理论，如果他从来没有见过水泵还会那样思考吗（指血液循环）？为什么人们认为那种思考是合理的？为什么人们相信了这个观念？通过这样的探讨，就会使学生理解过去的科学家是在当时的社会和历史情境中展开其工作的。
教师课前认真准备一个科学故事，在学生提出的各种观念的基础上增加一个“新”的声音。科学故事作为学习科学概念的一个环节，可以使学生在心理上和情感上接近科学，可以激发他们的想象力，还可以使他们以一种移情的方式体验以往科学家的探究和思考。埃根（K·Egan）在《以讲故事进行教学》一书中极力主张这种教学方式。他认为，传统的教学模式是以目的、目标、策略和评价为基础的，是一种机械性的教学。它的目的限于狭窄的认知观点，旨在提高学生的理性思维能力。然而，这种教学模式不能发展和利用学生思维的想象和创造性成分。用埃根的话来说，传统的科学教育是基于“一种贫乏的经验主义的科学观，误用了科学的权威来教育，促进了一种狭窄的逻辑思维，牺牲了我们从儿童富于想象的活动中经常见到的其他类型的思维形式”。
4.设计实验
到这个阶段，多种多样的观点（或观念）出现了，既有学生提出的，也有历史上科学家提出的。教师要求各小组的学生考虑哪种观点正确，并激发学生的想象力来设计实验。因为在设计实验决定哪种观点有效和正确时，他们需要进行创造性和富于想象力的思考。
在这个阶段，教师要通过实验让学生知道，通常可提出一系列可供选择的或辅助性的假说来解释实验证据。例如，1638年，托里拆利（E·Torricelli）演示的空气压力可以有多种不同的解释，而他的解释多年未被广泛接受。也就是说，在指导学生实验时，教师既要让学生弄清搜集有效证据的方法问题，又要揭示“我们如何知道”的证明和解释问题。这两个方面结合起来才使科学构成一种独特形式的知识。
在这个阶段，教师要使学生意识到以下几点：一个正在研究的自然现象；班上不同的学生对正在进行的研究会有稍微不同的思考，要讨论造成分歧的原因；过去有人思考过这些事情；过去人们遇到这种现象时的历史情境；可用来检查某种观点有效性的可能的试验。
5.科学的观念与经验性检验
在这个阶段，教师讲解当代的科学观点，即介绍教科书上对这种自然现象的解释。这时教师的讲解也成为一个新的声音，增加了一种观点。这种观点是可以通过现代实验予以证实的。学生学习这一科学的观点（或概念）是在前面一系列活动之后进行的，这或许为他们的概念转变提供了一个思想基础。
