《普通高中地理课程标准》（2017年版2020年修订）中明确提出地理学科核心素养的学生培养方式和学习方式,与以往相比,有很大变革,因此需要教师不断丰富地理教学内容、创新教学方式。HPS教育理念是一种把科学史、科学哲学、科学社会学融入课堂教学中,便于学生轻松理解科学本质的科学教育理念,运用该理念指导下的教学模式进行教学,能够明显提升学生的科学素养。基于HPS教育理念的教学设计,与高中自然地理课程目标契合度高,注重培养学生对地理科学知识的探索过程以及对地理原理等相关内容的历史描述;在地理教学过程中注重融入哲学思想,帮助学生厘清科学发展的内在逻辑,让学生能够讨论科学与社会诸多方面之间的关系,以科学的观点看待社会问题。对解决当前我国国民科学素质总体水平偏低,科学精神弘扬不够等问题具有重要作用。本文在HPS教育理念指导下,基于高中自然地理特点和学生实际水平,采用内容分析法、案例研究法,凝炼出基于HPS教育理念的高中自然地理教学设计特征,分析该理念指导下的融合模式与对话模式的具体教学设计步骤,并归纳其适用范围。接着,探讨基于HPS教育理念的高中自然地理教学设计策略。在此基础上,以“地质构造与地貌”“大气热力环流”两节内容为例,进行基于HPS教育理念的高中自然地理教学设计,并针对教学设计进行总结与反思。通过研究,本文得出以下结论:基于HPS教育理念进行高中自然地理教学设计有一定的适用范围,在教学中要各有侧重点,高中自然地理教材中关于HPS教育理念更多体现在科学史方面。为了更好地基于HPS教育理念进行高中自然地理教学设计,需要借助HPS教育理念指导下的融合模式与对话模式,两种模式各有优点与适用范围。基于HPS教育理念进行高中自然地理教学设计对教师自身能力要求较高,为更好地进行高中自然地理教学设计,本研究提出了六条教学设计策略,包括选定教学内容,挖掘自然地理史实;创设地理情境,激发地理学习兴趣;提出科学问题,引出自然地理观点;呈现地学史料,唤醒地理求知欲望;设计地理实验,探究自然地理原理;渗透科学思想,深化自然地理观念。基于HPS教育理念的高中自然地理教学设计充分体现学生的主体性,在教学中能够创新学生地理学习方式,提高学生的科学素质。关于HPS教育理念的研究在我国起步较晚,在地理学科教学设计中的应用相对较少,尽管近两年也获得了一些关注,但仍处于初步探索阶段,需要更多的教育研究者和地理教师不断探索,实践应用。