חמד"ע – המרכז לחינוך מדעי של תל אביב־יפו – פועלת מאז שנת 1989 כמודל ייחודי לחינוך מדעי מתקדם. המרכז מאפשר לתלמידות ולתלמידים מבתי הספר התיכוניים בעיר ללמוד פיזיקה וכימיה ברמת 5 יחידות לימוד, לצד העשרה מדעית רחבה מעבר לתכנית הלימודים של משרד החינוך, בתחומים כגון מדע חישובי ופיזיקה מחקרית.
הלימודים בחמד"ע מתקיימים כחלק ממערכת השעות הבית־ספרית, תוך שמירה על שייכות התלמידים לבית ספרם. ההוראה מבוססת על למידה חווייתית ומעשית, כאשר כל כיתת לימוד משמשת גם כמעבדה פעילה, ומבטלת את ההפרדה בין תיאוריה להתנסות. צוות המרכז מלווה את התלמידים גם בשיעורי תגבור פרטניים ובקשר מקוון רציף.
לאורך השנים פיתחה חמד"ע תכניות ייחודיות כגון פיזיקה מחקרית, מדע חישובי וכימיה ניסויית מתקדמת, לצד סדנאות, קורסי העשרה, מעבדת מייקר, סיורים מדעיים ופרויקטים יישומיים. מודל הפעילות של חמד"ע תרם להצבת תל אביב־יפו כמובילה ארצית בתחום החינוך המדעי.
צוות ההוראה מונה 18 מורים ו-3 לבורנטים בעלי/ות תארים מתקדמים בפיזיקה ובעלי/ות ניסיון מחקרי עשיר.
