随着2018年《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的颁布,“核心素养”和“单元教学”逐渐发展成为目前高中生物学教学的主旋律。本文以“如何开展指向生物学学科核心素养的单元教学设计”为中心,研究内容旨在理清指向生物学学科核心素养的单元教学设计的流程,并且通过教学实践案例和教育实验证明单元教学设计对培养学生学科核心素养的作用。首先通过文献研究法,对目前国内外相关研究现状、概念和理论进行了概括归纳,从而明确了研究方向。其次,通过问卷调查法和访谈调查法对合肥市11所高中包含省示范、市示范以及一般普通高中在内的102名生物学教师,调研其在核心素养和单元教学设计方面的认知情况和实践情况。再次,基于“ADDIE”模型,原创开发并构建出“四段十三步”高中生物学单元教学设计的一般流程,并以“种群及其动态”单元为例进行具体设计与解读。“四段十三步”步骤为:解读课程标准;建构单元概念图;分析学生学情;分析教学重难点;选择教学策略;编制单元教学目标;编制课时教学目标;设置单元情境;设置单元学习主题;设计单元教学环节;开发课时教学设计,注意重点突出、难点突破;根据课时教学目标以“情境-任务-活动-评价”为主线,建构单元导航表和单元学习图谱;最后设计多元化评价方式,制定评价量规表,进行课时评价和单元评价。接着,将“种群及其动态”单元教学设计进行教学实践,对教学案例展开分析。最后,进行教育实验,利用网页版SPSSAUv21.0对学生前测数据进行独立样本t检测分析,选取两个学习水平不存在显著性差异的班级开展实验,实验组进行单元教学,对照组进行常规教学,后再根据网页版SPSSAUv21.0对两个班级后测单元诊断性评价试题成绩差异性进行分析,并结合学生问卷调查,讨论并比较单元教学与传统课时教学对培养学生四个维度学科核心素养的作用以及对提高笔试测验分数的影响。通过教师问卷调查和访谈发现:教师对核心素养的内涵认知不深;不明确单元教学设计的价值意义;在日常教学中开展指向核心素养的单元教学设计的应用实践不足;教师实施单元教学设计缺乏专业指导;教师不清楚基于核心素养开展单元教学设计的一般流程。由此提出以下几点建议:教师应深入学习生物学学科核心素养和单元教学设计的相关理论;教师应学会团队合作,共同探索单元教学;市教育主管部门应通过各类方法举措精准指导指向核心素养的单元教学设计;省、市生物教研室应提供更多的可供教师借鉴的案例成果。教育实验后的单元诊断性评价试题以及学生问卷调查结果表明:实验组单元测试成绩高于对照组;两个班级学生在核心素养的理解以及实践应用方面出现显著差异,实验组学生核心素养考核水平高于对照组;学生高度认可单元教学,学生主动参与课堂活动的程度提高,通过探究实验在真实体验中形成生物学概念,极大激发了学生的学习兴趣。因此得出实验结论:单元教学设计有助于提高学生学业成绩;单元教学设计能促进生物学学科核心素养的培养;学生喜欢单元教学模式,学习主动性更强。本研究在实践应用时,由于课堂活动丰富,时间分配太过紧促,以后要多注意活动时间安排。在实践检验方面,对教学效果的评价形式不够多元化,且教育实践时间较短,教育实验样本较少。在以后的工作中,将借助各种资源和平台,从更全面更深化的层次上开展研究,将核心素养的育人目标落实在每一个日常教学中。