核心素养提出以后,基础教育对课堂教学提出更高的要求,在课堂教学中需要进行教学模式的改革和优化。5E教学模式与《普通高中生物学课程标准(2017年版)》的课程理念非常契合,已在各地中学广泛推广和实施。但教学实施中出现的一系列问题,使5E教学模式没有发挥出应有的实践价值。因此,为了规范一线教师在使用5E教学模式时出现的问题,更好地发挥该教学模式在高中生物学课堂教学中的优势,进行5E教学模式的应用研究十分必要。本研究从国内外5E教学模式的研究现状出发,通过查阅文献资料,归纳总结出5E教学模式的操作程序、实现条件、教学目标、评价体系以及5E教学模式研究的相关理论,为研究提供丰富的理论基础。运用教育调查、课堂观察等多种研究方法,通过教师访谈、学生纸笔测验和课堂观察三方面,对烟台市福山区G中学高中生物学课堂教学中实施5E教学模式的现状进行调查与分析,全面而深入地发现现行5E教学模式存在的问题,主要有教学模式本质理解不透彻、操作程序不规范、目标评价不到位。综合G中学现行5E教学模式存在的问题,有针对性地提出改进对策。先运用问卷调查法对5E教学模式相关知识进行筛选与匹配;再归纳总结新人教版必修一适用于5E教学模式的相关课例;接着,以提高学生科学探究能力为基础,提出课堂教学过程中5E教学各环节具体的改进对策。为了使研究更有实际意义和参考价值,将5E教学模式的改进对策在G中学进行课堂实施,并开展教学实验研究;通过教师访谈、学生纸笔测验和课堂观察,分别从学生的课堂表现、学习成绩、科学探究能力进行前后测对比分析,以验证5E教学模式的改进对策在实际教学中的有效性。实验结果表明,实施改进对策后的实验班不论是课堂表现,还是学习成绩变化和科学探究能力的提高,均优于对照班。最后,从研究时间、研究范围、研究内容和影响因素等方面对5E教学模式在高中生物学教学中的应用研究进行展望。