在新课改的实施下,“探究性教学”“生物学核心素养”成为目前教育发展的走向。学校重在培育学生的合作、创新、科学探究和自主学习能力。探究性教学是突破传统教学方式,实行课堂转型的一个转折点,也是提升学生核心素养的关键。因此,课堂中实施探究性教学具有必要性和迫切性。本文通过查找相关文献,对“探究性教学”“生物学核心素养”等概念进行论述,研究探究性教学模式的特点及应用方法,梳理了国内外的相关研究现状。同时,以人教版高中生物学必修一《分子与细胞》实验为例,通过研读课程标准和分析学情,对教材内容进行整合,优化了探究性教学策略,在此基础上设计观察类、验证类、探究类三个教学案例。根据前人经验编写了“独立思考、合作讨论、实施方案、评价反思”四维度的“高中生解决生物实验问题能力”调查问卷。运用问卷调查、实践研究以及统计分析等研究方法,展开探究性教学模式在高中生物学教学中培养学生核心素养的实践研究。研究结果如下:（1）实施探究性教学能够提高学生解决生物问题的能力。（2）“合作讨论、实施方案、评价反思”三维度提高效果显著,其中,“实施方案”提高效果差异极显著,“独立思考”维度提高效果虽有提升,但差异不显著。说明实施探究性教学能提高学生的科学探究能力。（3）实验班在期末考试成绩中的实验模块和总成绩的平均分均高于对照班且差异显著。即实施探究性教学在一定程度上可以提高学生的学习成绩。研究符合实际情况,研究结果具有一定意义。但本文还存在实践检验方面的不足,在日后的教学中,将依托更多的教学内容来开展实践研究,不断完善其模式框架,从而为教育工作者提供更有价值的信息。