合作学习自20世纪70年代初在美国兴起以来，发展迅速，实效显著，成为当代教学改革最成功的典范之一。合作学习是一种以小组合作为基础，以学生间交流互动为主要特征的策略体系。国内外大量研究和实践表明，合作学习不仅能够明显促进学生成绩的提高，还有利于培养良好的心理品质和社会技能。新一轮基础教育课程改革中，教育部更是明确要求转变学生的学习方式，倡导合作自主探究学习。目前对合作学习理论和实践方面的研究很多，但真正将其广泛应用于日常教学的却不多，往往只有上公开课才难得展示一下。究其原因，主要是不少教师缺乏合作学习理论和实践的继续教育，操作过程中遇到很多难题无法解决而放弃，当然也担心这种学习方式会反过来影响学生的考试成绩和学校的升学率。笔者作为一线生物教师希望通过博采众长，改变传统的教学方式，努力实现合作学习的生物课堂教学模式创新，致力于学生学习能力的培养和科学素养的提高。本文利用文献调查的方法从理论层面阐述了合作学习的基本理论和国内外研究现状。通过问卷调查的方法了解了本校高二学生的学习现状，并分析得出合作学习的必要性和可行性。在教学实践过程中，设计了分层－合作、建构－合作、自主－合作和探究－合作四种应用合作学习的有效教学模式，选取两个平行班级实施对照研究。最后，通过两个班级学生考试成绩、学习兴趣和合作能力前后变化的检测，证明了合作学习对学生生物学习兴趣的培养和学习能力的提高有重要作用，是适应时代发展要求的素质教育课堂模式。