随着以核心素养为导向的新一轮课程改革的全面推进,高中生物学课程也发生了一系列的变革。在2017年版的普通高中生物学课程标准中,明确提出以“核心素养为宗旨”的基本理念,这就要求教师在教学过程中要注重对学生学科核心素养的培养。探究性实验教学是高中生物教学体系中的重要部分,它能促进学生学科核心素养的发展,但教学设计的好坏又会影响探究性实验的教学效果。因此,如何在核心素养理念下对高中生物学探究性实验进行合理的教学设计就显得尤为重要。基于此种情况,笔者就以2017年版课程标准为指导,采用文献分析、问卷调查、教育实验等多种研究方法,对核心素养理念下的高中生物学探究实验的教学设计及实践展开研究。本研究通过查阅并分析大量的相关文献,总结出有关核心素养以及探究性实验教学的国内外研究现状,从多个角度论证在最新一轮课程改革的背景下,开展高中生物探究性实验教学研究的必要性;通过问卷调查和个别访谈的研究方法,对高中生物学探究性实验的教学现状进行调查研究,明确当前探究性实验在教学实施过程中存在的问题。针对实验教学实践中的问题,基于核心素养的要求,对高中生物学探究性实验的教学设计思路进行研究,分别从教学内容的选择、教学目标的制定、教学流程及教学评价设计四个方面进行详细的论述;通过将探究性实验的教学设计思路运用到教学实践中,开发出以“探究影响黑藻胞质环流因素”为例的教学案例。并在探究性实验的教学实践过程中,开展教育实验研究,论证探究性实验教学的教学效果。研究结果显示探究性实验教学对学生核心素养的培养大有裨益,不但能提高学生的学习成绩,还能激发学生生物课程的学习兴趣,提高学生科学探究的能力,最终有利于生物学学科核心素养的达成。