מבנה חמד"ע ואיכותם של צוות ההוראה והצוות הטכני, מאפשרים דרכי הוראה שונות ושילוב של דרכי הוראה חדשניות  בצד הוראה מסורתית.

עבודה צוותית:

קבוצות המורים, המגוון הרב של הניסיון השונה אשר מביא כל אחד מהם, וקיום שיעורים של מספר כיתות מאותה שכבה במקביל מאפשרים עבודת צוות של הכנת שעורים הרצאות ניסויים ומבחנים משותפים כמו כן מתאפשרת מסגרת של הוראה צוותית. במסגרת הוראה כזו תוכלו, בין השאר: להכיר מורים  נוספים, לשמוע הרצאות, ולקיים פעילות תלמידים עצמאית בקבוצות קטנות, כמו למשל מרתוני הכנה לבחינות הבגרות. הוראה צוותית מעמיקה, באופן טבעי, גם את שיתוף הפעולה בין המורים השותפים לה ומאפשרת התמקדות במאפיינים המיוחדים של התלמידים שחברו במסגרת לימודית זו.

ציוד עזר לניסויים:

 הציוד הרב והמשוכלל, רשת המחשבים, ומספרן הרב של מערכות הניסוי שרובן ממוחשבות והן מתוחזקות על ידי צוות טכני מיומן - מאפשרים שימוש במגוון גדול של אמצעי המחשה ועבודה עצמאית של התלמידים כבודדים או, עבודה בקבוצות קטנו     

כיתה =מעבדה:

בחמד"ע אין הבדל בין כיתה למעבדה. כל מרחב לימוד מאפשר פעילות לימודית "רגילה", פעילות מעבדתית, ועבודה עם  מחשבים וחבור לרשת האינטרנט. השיעור יכול "לזרום" בין פעילויות שונות: הצגה עיונית של  נושא על ידי המורה, הדגמה באמצעות מיטב הציוד והאמצעים בהם מצטיינת חמד"ע, דיון במליאה, תכנון וביצוע ניסוי על-ידי תלמיד בודד או קבוצת תלמידים, עיבוד תוצאות ניסוי באמצעות מחשב, חיפוש מידע באינטרנט וכיוצא באלה. הציוד הרב והמשוכלל, רשת המחשבים,ומספרן הרב של מערכות הניסוי אשר מתוחזקות ע"י צוות טכני מיומן, מאפשרים שימוש במגוון גדול של אמצעי המחשה ,עבודה עצמית של תלמידים או עבודה בקבוצות קטנות כמו בעת הכנה לתחרויות..

שימוש במשאבים:

מרכז הלמידה והידע - למד"ע זמין במשך כל שעות הלימודים וגם מעבר להן. למד"ע מאפשרת פעילות ענפה הכוללת קריאת מאמרים בעברית ובאנגלית ברמות שונות, עיבוד מאמרים להצגה בכיתה או באתר חמד"ע, ושימוש במחשבי מרכז הלמידע והידע להכנת דו"חות מעבדה.מנהלת מרכז הלמידה והידע בחמד"ע היא בעלת השכלה מדעית וניסיון מעשי.

תכנית הלימודים:

תכניות הלימודים בחמד"ע בפיזיקה ובכימיה, כוללות את כל פרקי ההוראה המתחייבים מתוכנית הלימודים של משרד החינוך. יחד עם זאת:  הניסיון המקצועי המגוון מאוד  של הצוות החינוכי שלנו  בהוראה, בתעשייה ובמוסדות מחקר, היותו של צוות המורים זמין לתלמידים לאורך שעות רבות ביום, האפשרויות הרבות שיש למורי חמד"ע  להתעדכן בחידושי המדע - הביאו לפיתוח תוכניות ייחודיות המעשירות את תכנית הלימודים.

שיעורי השלמה, סדנות ופרויקטים:

מסגרת העבודה השבועית של מורי חמד"ע מאפשרת מתן שיעורי השלמה לתלמידים המעוניינים להרחיב את ידיעותיהם או להשלים פערים בלימודיהם, באורח יחידני או בקבוצות קטנות. כמו כן, המורים תורמים מניסיונם המגוון במסגרת פעילויות שמחוץ לתוכנית הלימודים: ימי מדע, קורסי בחירה, תחרויות מדעיות, פעילות לתלמידים מצטיינים ופרויקטים אחרים.