探究实验是近年来学校教育研究的热点之一。但综观现在关于探究实验教学的研究,在实验设计教学方面的研究很少,且没有与之相适应的定量的评价工具。鉴于以上问题,本研究主要从中学生物教学的角度,通过理论研究与实验研究相结合的方法,探索中学生物探究实验设计的教学模式。并在此基础上,编制定量的评价工具。同时探讨梯度指导模式的实验效果,以及生物探究实验设计水平与生物学习策略和生物问题意识的关系。本研究分为六部分:第一部分是科学探究实验的理论综述;第二部分是文献综述,第三部分是研究设计;第四部分是实验研究过程;第五部分是实验结果分析;第六部分是结论;第七部分是存在问题及展望。本研究通过理论学习及测试卷分析,编制了适于中学生物探究实验设计的评价表,并应用在本实验中。然后通过理论分析和实验研究构建了生物探究实验设计的梯度指导模式,在此基础上,对“生物探究实验设计”这一核心概念进行可操作性定义。并通过实验教学,指导学生完成了包括形成问题、形成假设、设计实验方案到预测实验结果四个项目在内的实验设计。统计分析结果表明,梯度指导模式能够提高学生的实验设计水平、生物学习策略以及生物问题意识,在生物探究实验设计中的四个项目（形成问题、形成假设、设计实验方案到预测实验结果）之间存在显著相关,与本研究的假设一致。