Bài viết trình bày: - Vai trò của bài tập thí nghiệm trong việc phát triển năng lực nghiên cứu khoa học trong dạy học sinh học ở trường phổ thông; - Quy trình thiết kế bài tập thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học trong dạy học sinh học ở trường phổ thông như: Nghiên cứu mục tiêu và nội dung các chủ đề ở sách giáo khoa, từ đó xác định các thí nghiệm có thể thực hiện được; Tiến hành thí nghiệm hoặc sưu tầm tư liệu về quá trình thí nghiệm, kết quả thí nghiệm của chủ đề đã chọn; “Gia công sư phạm” các tư liệu để thiết kế bài tập thí nghiệm; Sắp xếp thành hệ thống bài tập thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học; - Các dạng bài tập thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học trong dạy học sinh học ở trường phổ thông như: Dạng bài tập thí nghiệm phát triển năng lực đưa ra tiên đoán đề xuất giả thuyết; Dạng bài tập thí nghiệm phát triển năng lực xác định các biến và đối chứng; Dạng bài tập thí nghiệm phát triển năng lực quan sát, thu thập và xử lí các số liệu; giải thích kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận; Dạng bài tập thí nghiệm phát triển năng lực thiết kế và thực hiện thí nghiệm.