随着基础教育改革的不断深化,《普通高中课程方案(2017版)》和各科2017版课程标准相继颁布,“核心素养”、“学科核心素养”成为教学的主旋律,这就要求教师的教学要以培养学生的学科核心素养为目标。众多专家学者的研究表明,“单元教学设计”是教师培育学生学科核心素养的重要渠道和主要途径。因此结合教学实际,研究决定利用单元教学设计来培养和发展学生的生物学学科核心素养。首先在结合相关资料,对“核心素养”、“生物学学科核心素养”、“教学设计”、“单元教学设计”等与本文研究有关的概念进行界定的基础上,梳理整合了国内外有关这些核心概念的研究现状,确定了研究的理论基础,并根据前人经验总结出了基于生物学学科核心素养的单元教学设计开发模型工具和操作步骤。由此,构建出了基于生物学学科核心素养的高中生物学单元教学设计的完整体系,为后续的高中生物学单元教学设计及实践研究提供一定的研究思路和理论基础。接着以“细胞的化学组成”单元内容为例,通过对我国现行五种主流版本的高中生物学教材进行比较分析、优化整合,重组了单元教学内容框架,提出了一些具体的教学策略,并进行了具体的单元教学设计和实践教学。实践研究结果表明:(1)单元教学设计有利于培养和发展学生的生物学学科核心素养。(2)基于核心素养的单元教学设计有利于培养学生的深度学习。(3)基于核心素养的单元教学设计有利于一线教师促进自身教师专业发展。