Faits : A. A.a. En août 2007, le médecin-dentiste A._ a engagé verbalement B._ en qualité d'hygiéniste dentaire pour une durée indéterminée, à un taux d'activité de 40%. Les parties ont convenu que B._ (ci-après: l'employée) percevrait une rémunération correspondant au 50% du chiffre d'affaires généré par son activité. Ce dernier se calculait en multipliant le nombre de points correspondant à ses prestations par la valeur tarifaire du point en vigueur dans le cabinet de A._ (ci-après: le dentiste ou l'employeur), alors fixé à 3 fr. 50. L'employée avait en outre droit à quatre semaines de vacances par année. Depuis son engagement jusqu'au 31 décembre 2011, l'employée a perçu la moitié du chiffre d'affaires lié à son activité, calculé sur la base d'un point tarifaire à 3 fr. 50, y compris lorsque les organismes sociaux (Hospice général) et assurances sociales s'acquittaient des factures à une valeur de point réduite (3 fr. 10). Par ailleurs, les traitements impayés par les patients demeuraient sans incidence sur la rémunération de l'employée. A.b. A partir du 1 er janvier 2012, le dentiste a augmenté la valeur du point de son cabinet à 4 fr. sans en aviser l'employée. Il a ainsi facturé les prestations de l'employée à ce nouveau tarif, tout en continuant à calculer le chiffre d'affaires mensuel de celle-ci - et des autres hygiénistes du cabinet - sur la base d'un point tarifaire à 3 fr. 50. Le libellé des fiches de salaire de l'employée, demeuré inchangé, faisait référence à son "chiffre d'affaire du mois", sans indication de la valeur tarifaire du point. Ses bulletins de paie ne précisaient pas non plus le montant ou le pourcentage du salaire afférent à ses vacances. L'employée a dit s'être aperçue incidemment, en juin 2013, de l'augmentation du tarif de ses prestations facturées à ses patients, étant précisé que la valeur du point n'était pas affichée dans le cabinet et ne figurait pas non plus sur les factures des patients; cette valeur apparaissait en revanche sur leurs dossiers, lorsque l'impression d'une nouvelle page actualisait le tarif. A.c. Par courrier du 26 juin 2013, l'employée a fait part au dentiste de son opposition au mode de calcul de son chiffre d'affaires et lui a réclamé le paiement de la différence de salaire à laquelle elle pouvait prétendre au regard du nouveau point tarifaire appliqué dans le cabinet. L'employeur a répondu le 15 juillet 2013 qu'il refusait cette prétention pour deux motifs: d'une part, la rémunération de l'employée avait été correctement fixée à la moitié du chiffre d'affaires calculé sur la base du point tarifaire en vigueur lors de son engagement; d'autre part, il ne lui avait jamais promis de réadapter son salaire en cas de réévaluation du point, laquelle était intervenue le 1 er janvier 2012. Il relevait encore que l'employée percevait une rémunération déjà supérieure de 30% au salaire annuel maximal de 91'650 fr. défini par la Société suisse des médecins-dentistes (ci-après: SSO) pour une hygiéniste dentaire ayant dix ans d'expérience, ce qui n'était pas le cas de sa collaboratrice. Par courrier du 28 août 2013, l'employée a résilié son contrat de travail avec effet au 31 octobre 2013. B. B.a. Par requête de conciliation du 27 septembre 2013, puis par demande du 11 décembre 2013, l'employée (ci-après: la demanderesse) a assigné le dentiste (ci-après: le défendeur) devant le Tribunal des prud'hommes du canton de Genève en paiement de la somme totale de 39'344 fr. 70 en capital, soit 14'864 fr. 15 au titre de salaire brut dû jusqu'au 24 octobre 2013 et 24'480 fr. 55 au titre de salaire brut afférent à ses vacances dues jusqu'au 24 octobre 2013. Le défendeur a conclu au rejet de l'action. B.b. Entendu par le Tribunal le 8 septembre 2014, le défendeur a déclaré que la rémunération de la demanderesse, correspondant à 50% de la valeur de ses prestations calculée d'après le point tarifaire en vigueur lors de son engagement, s'avérait très supérieure à la pratique de ses confrères; ceux-ci allouaient en effet à leurs hygiénistes une participation à leurs chiffres d'affaires de l'ordre de 33 à 35%, dans laquelle étaient inclus le salaire de quatre semaines de vacances (8,33%) et un 13 e salaire (8,33%). Egalement auditionnée, la demanderesse a quant à elle déclaré avoir appris "après coup" que des assurances et institutions sociales avaient réglé des factures concernant ses prestations en appliquant un point tarifaire de 3 fr. 10. Par ailleurs, il n'avait jamais été question, dans le cadre de la rémunération convenue, du paiement d'un 13 e salaire ou d'une indemnité à titre de vacances. Le défendeur lui avait dit lors de son engagement que le cabinet serait fermé pendant quatre semaines par an et qu'elle devait prendre ses vacances pendant ces périodes, sans rémunération; au vu de ces explications, elle n'avait pas réclamé le paiement d'un salaire pendant les vacances prises lors de la fermeture du cabinet, et elle avait pris des vacances supplémentaires à ses frais. B.c. Entendu comme témoin, C._, hygiéniste dentaire dans le cabinet du défendeur entre 2002 et 2006, a dit avoir recommandé cette place de travail à la demanderesse. Il lui avait expliqué que sa rémunération correspondait à la moitié du chiffre d'affaires qu'elle réalisait et incluait déjà le paiement de ses vacances et de son 13 e salaire. Il connaissait la valeur du point tarifaire pour ses prestations et avait toujours été payé sur la base d'un point à 3 fr. 50, indépendamment du montant payé par le patient ou d'un tarif éventuellement réduit appliqué par les assurances sociales, dont il ignorait la pratique. C._ a aussi estimé, d'expérience, que la rémunération proposée par ce dentiste était "extrêmement favorable par rapport à ce qui se fait à Genève". Le tribunal a encore auditionné D._, employée en qualité d'hygiéniste par le dentiste depuis août 2008. Elle a confirmé que son 13 e salaire et ses vacances étaient compris dans sa rémunération. Elle ne se souvenait plus avoir abordé cette question lors de son engagement, mais elle s'était renseignée et avait appris que "tel était l'usage". Ce témoin ne s'était pas rendu compte de l'augmentation de la valeur du point tarifaire appliqué dans le cabinet avant que la demanderesse lui en fasse la remarque; dans son souvenir, elle ne connaissait pas non plus l'ancienne valeur du point. Elle avait alors évoqué une éventuelle augmentation de son salaire avec le défendeur, lequel avait répondu que l'accroissement de la valeur du point tarifaire ne concernait pas les hygiénistes travaillant dans son cabinet, dont la rémunération restait calculée sur le "taux" en vigueur lors de leur engagement. Le témoin E._, en charge de la facturation du cabinet dentaire depuis 2000, a confirmé que les hygiénistes étaient rémunérées à raison de la moitié de leur chiffre d'affaires, calculé au taux de 3 fr. 50 le point tarifaire, y compris lorsque les traitements étaient remboursés à 3 fr. 10 par les assurances sociales. Elle a aussi confirmé que cette rémunération incluait 8,33% au titre d'indemnité de vacances et 8,33% au titre de 13 e salaire. Elle a encore précisé qu'après avoir augmenté la valeur du point tarifaire à 4 fr. dans son cabinet, le défendeur avait facturé au nouveau tarif les traitements prodigués à ses clients, mais avait maintenu la valeur du point tarifaire à 3 fr. 50 pour calculer la rémunération des hygiénistes. B.d. Par décision du 16 octobre 2014, le Tribunal des prud'hommes a débouté la demanderesse de ses conclusions. B.e. Statuant par arrêt du 2 juillet 2015 sur appel de la demanderesse, la Chambre des prud'hommes de la Cour de justice genevoise a réformé la décision entreprise en ce sens qu'elle a condamné le défendeur à payer à la demanderesse 11'656 fr. plus intérêts au titre de salaire brut, sous imputation des charges sociales légalement dues, ainsi que 19'951 fr. plus intérêts au titre de salaire brut afférent aux vacances, sous imputation des charges sociales légalement dues. C. Le défendeur a interjeté un recours en matière civile au Tribunal fédéral, en concluant principalement à ce que l'arrêt sur appel soit réformé dans le sens d'une confirmation intégrale de la décision du Tribunal des prud'hommes, subsidiairement à ce que l'arrêt sur appel soit annulé, la cause étant renvoyée à la Cour de justice pour nouvelle décision dans le sens des considérants. L'autorité précédente s'est référée à son arrêt. La demanderesse a conclu au rejet du recours. En réplique, le défendeur a déclaré persister intégralement dans les développements et conclusions de son recours. La demanderesse a dupliqué en confirmant les termes et conclusions de sa réponse.