生物学是一门以实验为基础的自然科学。生物学相关概念的确立以及规律的形成都离不开实验,学生进行生物学实验,有利于对生物学的概念和规律进一步理解,还有利于启发积极思维,培养科学素质。教育部2017年颁布新《普通高中生物学课程标准》,标准中明确指出基本理念之一以学科素养为核心,而实验教学就是对学生达成生物学核心素养培养的重要支撑。说明为符合新课标的基本理念,在生物学教学中要培养学生的科学素养,开展实验教学就是一个必不可少的手段。实验教学质量的好坏直接影响教学效果,优化中学生物学实验教学的有效性,以此增强实验教学效果。本论文首先通过查阅和梳理有关生物学实验教学以及实验教学有效性的相关文献,了解国内、外实验教学相关研究现状和特点。之后采用问卷调查法(学生)、访谈法(教职工)、课堂观察法、案例分析法等研究方法,从三个阶段实验准备阶段、实验实施阶段及实验评价阶段分别进行调查研究。研究者选取所实习哈尔滨市某中学院校高一学生进行问卷调查,选取五年教龄以上6名生物教师和1名实验室管理员进行访谈,选取校内实习指导教师的实验课进行深入课堂观察。了解目前学校生物学实验教学的现状,通过对现状的梳理分析出是什么因素影响了生物学实验教学的有效性,为制定培养学生科学探究能力的策略奠定现实基础。针对发现的问题寻找合理的解决方法,并提出针对三个阶段相应的优化策略:1.实验准备阶段:(1)实验前导学策略(2)教师转变固定教学观念策略2.实验的实施阶段:(1)多样化教学实施策略(2)优化组织实验教学策略3.实验的评价阶段:(1)评价主体多元化策略(2)多元化考评方式策略。基于以上策略设计培养学生科学探究能力的教学设计,并通过教学实践验证提出策略是否有效,学生的科学探究能力是否提升。最后主要得出以下一些结论:1.强调学生的预习准备与教师的预实验准备可增强学生积极性,有利于实验的顺利开展。2.为学生提供多元化的教学方式,利于知识有机的结合在一起形成一个整体的知识框架,促进学生对知识的真正理解。3.多向的评价与反思,可促进师生、生生之间共同进步的情感体验,在这样的教学关系中学生可及时的将教师的疏漏之处反馈给教师,教师的一些从师技能也可得到完善和细化。4.对改进后的实验设计进行验证,证明改进后实验效果显著。