随着我国新一轮基础教育改革的推进,学生的学习方式正从接受式学习向探究性学习转变。探究性实验是开展探究性学习的重要素材,探究性实验设计是开展探究性实验教学的关键,是培养学生提出问题、分析问题和解决问题能力的重要环节。翻转课堂是以学习者为主体,以信息技术为支撑的一种新型的教学模式。导学案是由教师为学生设计、引导学生自主学习和全面学习的方案。翻转课堂和导学案都体现“先学后教”的教学理念,倡导学生自主学习。但目前探究性实验设计的教学仍以传统的讲授方式为主,导学案成了习题的代名词,不利于学生自主学习能力和科学探究能力的培养。本文针对上述问题,尝试利用翻转课堂的理念,将导学案与探究性实验设计的教学有机结合,以提高学生的自主学习能力和实验探究能力。本研究以合肥某县城省示范高中高一学生为研究对象,主要采用文献资料法、调查法、案例研究法和行动研究法。笔者首先查阅有关翻转课堂、导学案和生物探究性实验设计的文献,分析国内外相关内容的研究现状;通过访谈高中生物教师,了解导学案的使用现状和探究性实验的教学现状,以此确立导学案的编写思路,并设置组成导学案的要素;利用案例研究法和行动研究法,先编写一例探究性实验设计的导学案,将其应用于课堂教学,检验导学案编写要素设置的合理性。在对导学案要素修正后,编写另一例探究性实验设计的导学案,将其应用于探究性实验设计的课堂教学;最后利用编制考查学生自主学习能力和探究能力的调查问卷,检测翻转课堂理念下高中生物探究性实验设计导学案的适用性和有效性。研究结果表明:探究性实验设计的导学案编写应包含学习目标、问题导航、基础自查、资源链接、进阶练习和问题札记六要素;高中生物探究性实验设计的导学案在教学中的应用,不仅改进了探究性实验效果,而且提高了学生的实验探究能力和自主学习能力,效果明显。通过本研究,说明基于翻转课堂,编写和应用高中生物探究性实验设计导学案,对于有效开展探究性实验教学、培养学生自主学习能力和实验探究能力具有重要作用,能为一线生物教师编写针对性的导学案提供帮助和借鉴。