在生物课程改革的背景下,为了符合新课标要求,高中生物教学不仅要让学生获得基础的生物学知识,而且要让学生从生物实践中学会科学探究的能力。这就要求学生不仅要学会生物科学探究的一般方法,还要具有较强的生物学实验的基本操作技能、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。然而目前高中实验教学过程中,大部分教师只采取让学生观看视频或直接告知实验结果得出结论;对具有实验操作条件的实验,依然采取“模仿式”的教学,导致了学生往往缺少自身发现问题、分析问题和解决问题的能力。因此,改变传统实验教学模式,对提升学生科学探究素养至关重要,也是新课标的培养要求。然而,在教学过程中如何达到理论实践相结合,这就需要教师不断更新理念,并尝试不同的教学模式。PBL全称为Problem-Based Learning,是一种基于问题的学习方式,也是一种基于问题的教学方式,其教学主要包括:情景设置、问题提出、小组合作和问题解决等过程,因此PBL在学生科学探究素养的培养上具有明显的优势和适用性。然而,目前利用PBL模式对高中生物实验教学应用较少。为了探讨PBL教学模式在生物实验教学中的作用,论文通过文献研究法,分析了PBL的相关概念、基本特征、理论基础及国内外研究现状,并以人教版高中生物必修一《分子与细胞》为例,选择适用于PBL模式的实验,构建PBL模式下生物实验教学的教学设计。在此基础上,基于PBL模式下,对乌鲁木齐市第101中学高一年级学生开展高中生物实验教学效果研究,并通过对生物学中问题解决的科学探究素养现状调查和生物测试成绩等方面检验PBL教学模式对学生科学探究素养的影响。主要结果如下:1、《分子与细胞》模式构建研究结果表明,PBL教学模式的构建具有一定的局限性。然而,选取《分子与细胞》中符合与生活实际密切相关,适合学生的能力水平以及具有一定的开放性和探究性的实验,更有利于充分激发学生提出问题和自主探究的动力。教学中每环节设置组内总结,能够帮助学生充分了解实验的进程,提高学生的主动学习意识和合作能力。2、PBL教学模式实践前后问卷调查结果进行对比,学生在观察并提出问题能力、形成猜想与假设能力、实施实验能力、收集、分析、得出结论能力、反思与评价能力方面,平均分均有显著提升。实践后对比观察并提出问题能力、实施实验能力、收集、分析、得出结论能力三个维度结果,实验班的学生平均分显著高于对照班学生。说明PBL模式相比传统教学模式提高效果更显著,在实验实施能力维度提高最明显。3、实践前,实验班和对照班生物期中总成绩平均分以及实验题部分成绩平均分差异不显著;实践后,实验班期末考试中的实验题部分和总成绩的平均分均高于对照班且具有显著差异;实验班实践后与实践前对比,成绩也有显著提升。说明PBL教学模式不仅对提升学生解决生物实验问题有帮助,对生物基础知识掌握也有积极影响。本次研究表明,PBL教学模式用于高中生物实验的教学对培养学生科学探究素养有一定成效。并且相比于传统的教学模式,在观察、提问、方案实施、结果分析交流等能力的提升更显,由此说明PBL模式教学比传统模式更有效。然而PBL教学模式过程,不仅对教师课前的准备,知识的储备、时间的分配有更高的要求,而且要求教师要有耐心,接受学生之间的差异,对不同程度的学生制定不同的教学目标。同时,PBL教学模式中教师的引导也需要伴随整个教学过程的,从学生的资料收集、实验进行到最后的交流分享教师要及时给予评价和指导,才能逐步培养学生的观察、分析及解决问题的能力。