《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出了以生物学学科核心素养为宗旨的课程基本理念。如何做好基于学科核心素养的生物学教学,落实立德树人的根本要求,是生物学教师必须考虑的问题。学科核心素养的培养需要历经较长的时间,它需要循序渐进落实在每一节课堂教学中。传统课时教学实际是学科知识的碎片化教学,不利于学生学科逻辑思维的培养,其学科核心素养的发展也受到限制。相对于课时教学,单元教学有助于教师站在更高的视角统筹教学,关注教学过程的关联性和整体性,培养学生的学科核心素养。本文首先在查阅相关文献基础上了解国内外指向学科核心素养的单元教学研究进展,以建构主义理论和系统论为指导,进行指向生物学学科核心素养的单元教学理论分析,并提出指向学科核心素养的高中生物学单元教学设计原则和单元教学设计流程。单元教学设计流程包括以下几个环节:新课程标准解读、单元教学内容优化与分析、学情分析、单元教学内容学科核心素养的要素分析、制定单元教学目标和课时教学目标、设计教学活动、制定单元课时教学设计和选择单元教学评价方案。其次,编制《高中生物学学科核心素养调查问卷》用于测量学生的生物学学科核心素养水平。最后,以《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中生物学大概念1下的重要概念1.2“细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动”为一个教学单元,以生物学学科核心素养水平无显著差异的两个班分别作为实验班和对照班,实验班实施单元教学设计,对照班实施传统教学,开展单元教学实验研究。实验结束后的问卷调查结果表明:指向学科核心素养的高中生物学单元教学有助于提高学生生物学学科核心素养水平。