PBL（Problem—Based Learning）教学模式是把学习置于复杂、有探究意义的问题情境中,以学生为课堂主体,通过让学生解决问题,来学习问题背后的生物学知识,在解决问题的过程中培养学习者多种能力的一种教学模式。随着对PBL教学模式的充分认识与深入研究,PBL教学模式的教育价值被越来越多的生物教育工作者所熟知,但是在中学其他学科中的应用研究多于生物且在生物学实验教学中的研究较少。因而运用PBL教学模式开展中学生物学实验教学具有重要的研究意义与实践价值。笔者基于大量文献分析了本课题的研究背景,并对国内外研究现状和理论基础进行综述,对课题的核心概念进行界定。采用问卷调查法对高中生物学实验教学的实际现状进行调查研究,分析发现其中存在的主要问题:（1）实验教学的方法不利于学生综合素养的培养;（2）课堂评价方式单一;（3）教师对实验教学不够重视。运用教育实验法从生物学实验教学实际出发以苏教版必修1《分子与细胞》中三个重要实验为例,钻研教材后设计符合PBL教学模式要求的教学案例并进行教学实践。利用访谈法了解学生在PBL教学模式下的收获与困扰、生物教师对PBL教学模式在实验教学运用的局限性与优点的评价,并编写学生评价量表以了解PBL教学模式下学生学科核心素养方面的变化。实践研究证明:（1）将PBL教学模式运用到高中生物学实验教学中对学生能力和素质的发展以及教师的实验教学能力的提高具有一定的促进作用。（2）PBL教学模式能够促进学生生物学科核心素养的培养,尤其是科学探究和科学思维的培养。（3）笔者基于PBL教学模式设计的3个探究性实验教学设计《植物细胞质壁分离与复原》、《探究影响酶促反应速率的环境因素》、《提取和分离叶绿体中光合色素》是可行的,取得了不错的教学效果,能为同学所接受的,为教育工作者提供一定的参考。总而言之,本文认为PBL教学模式运用到中学生物学实验教学中将有利于提高学生的综合素养和教师的教学能力,PBL教学模式在中学生物学实验教学中有很大应用前景。如何更好的在中学生物学实验教学中应用PBL教学模式还需进一步深入研究。