科学思维是生物学核心素养之一,良好的科学思维能够提升学生认识世界的能力,并拥有健康的心理素质以便于面对现如今多变的社会。如何在实际教学过程中去培养学生的科学思维成为一线教师需要着重思考的问题。单元教学强调教学目标、教学内容的整体性,可以关注到科学思维的全面性和思维的深度进阶。那么单元教学是否能够促进学生科学思维的发展,成为一线教师需要着重研究和探讨的问题,让科学思维的培养最终落实在课堂教学中。研究通过对相关文献的研读,发现单元教学的特征及其教学模式能够健全思维方法、整合思维能力以及落实思维深度进阶,能够较好的发展学生的科学思维。基于以上背景,结合高中生物学学科和高中生的特点,参照国内外单元教学的设计思路,提出基于科学思维培养的单元教学设计的一般流程,进而落实对学生科学思维的培养。首先,对科学思维和单元教学的相关概念进行界定;其次,利用问卷和开展访谈对西安市的中学生物学教师进行单元教学的现状调查,了解一线教师对单元教学的认知情况和单元教学在使用的过程中出现哪些问题;之后,结合现有的单元教学以及科学思维培养的研究成果,总结提炼出基于科学思维培养的高中生物学单元教学的特征和模式,同时提出基于科学思维培养的单元教学设计的一般流程。并以人教版高中生物学必修三第四章“种群和群落”进行单元教学的案例设计,选取实习学校高二年级三班和四班进行教学实践;最后,采用单元阶段测试题、学生自我评价量表、教师访谈等方式对基于科学思维培养的高中生物学单元教学的实践效果进行评价。实践的具体结果为:（1）对照班和实验班单元后测成绩分析:实验班的平均分比对照班高出3.81分,两个班级在科学思维发展水平上具有显著性差异（P＜0.05）;（2）对学生科学思维自我评价量表数据进行分析:在归纳与概括、演绎与推理、批判性思维方面,实验班的平均分均高于对照班,且都呈显著性差异（P＜0.05）;在模型与建模方面,实验班与对照班不具有显著性差异（P＞0.05）;（3）访谈结果:单元教学能够培养学生的科学思维,对比传统教学,单元教学中学生参与度更高,但单元教学耗时更长。通过以上开展理论和实践研究最终得出以下结论:（1）生物学教师对单元教学的认知程度很高,也认可在生物学中开展单元教学的重要性,但由于“缺乏经验”和“方法不足”,单元教学的实际开展情况并不高。其中,最受教师关注的环节是单元教学活动的设计;（2）本研究提出的单元教学特征、模式及进行教学设计的一般流程对开展基于科学思维培养的单元教学有一定的指导作用;（3）以“创设情境-分解任务-设计活动”为主线开展单元教学,能够有效的提高学生的科学思维。主要提高学生的归纳与概括、演绎与推理、批判性思维能力;（4）单元教学对比课时教学,学生参与度更高;但单元教学任务繁重、课时量大,对教师和学生都具有极大的挑战。