新课标、新课程、新高考综合改革背景下,培养学生核心素养成为当代教育改革的主题,如何在高三生物学复习中有效提升学生的科学思维能力意义深远。目前已有研究多集中于基于PBL教学模式培养学生生物学核心素养的理论与策略,但在核心素养的评价方面还没有进行深入研究。结合高三生物学复习课时间短、头绪多、容量大、节奏快等问题,,本研究将PBL教学模式运用于高三生物学复习课,在提升高三复习效率的同时有效促进学生科学思维能力的发展。通过文献查阅,梳理适用于高三生物学复习的PBL教学流程,即创设情景、提出问题,提炼问题、分析问题,小组合作、自主探究,解决问题、展示交流,反馈评价、总结提升,问题拓展、学以致用。采用问卷法,以某校高三年级的学生及教师作为调查对象,结果表明:在目前以教师为主导的讲练结合传统教学模式中,教师更关注学生的知识掌握程度,无法发挥学生的主体能动性,对学生科学思维能力的提升关注不足。本研究以某校高三年级4个班学生为研究对象,实验组采用PBL教学模式授课,对照组采用传统模式授课。通过16个课时教学实践后,实验组与对照组学生在科学思维能力上出现显著性差异（P＜0.05）,且实验组学生学业成绩表现明显优于对照组。结果表明,使用PBL教学模式能有效培养学生科学思维能力,尤其对归纳与演绎、模型与建模两个能力影响明显,对学业成绩中等及以上学生的正向影响更为显著,也能有效促进有效分（联考统一划定的本科分）上下5分以内学生的转化,也可以提高学生的问题意识。通过教师教学效果评价工具和学生学习效果评价工具（教师与学生双视角）进行测评,发现多角度评价有助于优化课堂教学效果。但要应用好PBL教学模式还需要老师深度备课,设梯度问题,抓有效提问。对学生课前抓小组建设,课中重合理评价,课后需个别辅导。