本文基于高中生物学科素养，以“遗传信息及其传递和表达的规律”为例，以学生的立场为价值追求，帮助学生阐述DNA是生物主要遗传物质的事实依据，概述DNA分子的组成和结构、遗传信息的传递和表达过程以及基因工程的基本过程，有助于学生从分子水平认识结构与功能的统一性、物质和信息变化的统一性。帮助学生初步养成归纳、概括的科学思维方法，正确认识和评价科技发展与人类生存状况的关系。
一、核心素养下的高中生物学科大单元教学
（一）、素养为本的单元设计
高中生物大单元教学应以注重大概念的形成，与传统的细碎知识点不同的是，生命观念有助于学生理解较大范围的生物学事件和生命现象，在面对现实生活的实际问题和挑战时具有更好的解释力和决策能力。故教师应跳出以知识点为立场的教学设计框架，以培养学科生命观念为纲领，基于课程标准、新教材和学生发展状况，形成大概念，明确大主题，在规定的课时内，组织教学实践，强调教学过程关键环节，明确评价目标、主体及方式，构建教学单元。为实现在真实情境中面对真实任务或挑战，促进教学、高效学习提供支持。
（二）、真实情境的深度学习
通过创设真实合理的学习情境（可来源于学生日常生活实际、最新研究成果或社会议题），突出项目学习和问题解決，设计灵活多样的学习任务带动学习活动，让学生拥有适度的自主性，动脑和动手相结合，教师发挥好积极的促进作用，让课堂学习的过程成为质疑和反思、交流和讨论、探究和创造的过程，而不再是被动接受和机械训练。
（三）、问题解決的进阶测试
改革现行单一分数评价和经验评价的方式，教师应该针对学生在探究活动中的表现进行评价，如实验设计和问题解决等。学生的思维和推理技能方面所达到的水平也应该成为评价的内容，即学生是否得出有效的结论，是否选择了恰当的方法，是否对科学概念理解等。全面、精准、及时的评价有助于促进教和学的改进。
二、“遗传信息及其传递和表达的规律”单元设计
（一）、教材教法分析
本单元主要内容包括：遗传物质的实验证据和DNA的结构、遗传信息的传递和表达、基因工程。教学重点应放在“DNA是主要的遗传物质及DNA的结构”和“基因工程的基本过程”通过对本单元“DNA是主要的遗传物质”相关科学史的学习，有助于学生感受科学发现的过程和方法，理解科学与技术之间的关系，感悟严谨的科学态度对科学发展的重要作用；通过DNA结构和功能的学习，有助于学生在分子水平上形成结构与功能相统一、物质和信息变化相统一的观点；遗传信息的传递和表达相关内容的学习，有助于学生形成遗传信息控制生物性状的观点；引导学生对转基因技术的安全性问题的关注，可以帮助学生认识技术是一把“双刃剑”。
利用经典实验的研究资料，引导学生分析实验结果，感受科学家探索遗传奥秘的思维方式，感悟科学发现的过程与方法；通过学生亲手搭建DNA结构模型，并观察和思考DNA分子的结构特点，形成结构与功能相统一的生命观念；利用现代化教学手段，如动画、网络教学等，直观呈现抽象的知识和生理过程。开展对基因工程利弊及基因工程安全性的思考与讨论，关注基因工程的研究进展以及与人类生存状况的关系。
（二）、教学目标设计
阐述DNA是生物主要遗传物质的事实依据，概述DNA分子的组成和结构、遗传信息的传递和表达过程以及基因工程的基本过程，从分子水平认识结构与功能的统一性、物质和信息变化的统一性。基于科学史料的分析过程，初步养成归纳、概括的科学思维方法。经历对基因工程安全性的思考与讨论，关注基因工程的研究进展以及与人类生存状况的关系。在教材教法分析及教学目标分析的基础上，本单元的课时安排共9课时，单元设计活动如下安排：
（三）、学习活动设计
活动1：分析研究资料并观看动画
通过学生小组讨论的形式分析格里菲思肺炎链球菌体内转化实验和艾弗里肺炎链球菌体外转化实验，说明DNA是肺炎链球菌R型菌的遗传物质，同时引导学生分析实验过程中用到的科学方法（自变量控制中的“减法原理”）。问题设置通过酶能真正去除其他干扰物质吗？引发学生思考实验的严谨性，引出更有说服力的赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，通过观看动画，直观展示噬菌体侵染大肠杆菌的过程和结果，引导学生分析实验过程中用到的科学方法（放射性同位素标记法）说明DNA是遗传物质的实验证据，同时说明实验材料的选择对实验成功与否至关重要。
活动2：搭建DNA分子模型
课前准备好制作DNA双螺旋模型的用具（废旧纸壳、订书机、中性笔、剪刀、不同颜色涂鸦笔）进行模型的制作，要求尽可能全面体现DNA结构的各个细节，长度至少为20个碱基对。课上利用不同颜色和形状的废旧纸壳代表不同部分（脱氧核糖、4种碱基、磷酸），通过订书钉将DNA各部分相连，同时体现出A与T配对是由2个氢键相连，C与G配对是由3个氢键相连，其他部分均由单键相连，强调磷酸基团与脱氧核糖的5’-C相连。通过学生亲手搭建DNA结构模型，达到准确描述DNA分子的组成以及结构特点目的的同时，帮助学生形成节约环保、尊重自然的生态意识。
活动3：观看复制、转录、翻译的视频
通过观看视频，学生独立总结出DNA复制、转录和翻译的场所、时期、需要的模板、原料、酶、工具及能量。并用表格的形式进行展示解说，提高学生独立思考、归纳总结和语言表达能力，通过师生评价和生生评价进行总结。
活动4：参与“复制、转录、翻译”的磁贴教具的演示
教师课前准备好磁贴教具，邀请学生以两两合作接龙的形式上台分别演示DNA的复制、转录和翻译过程，教师对细节处进行补充指导，做到全体学生都能描述遗传信息的传递和表达过程，达到复习、完善和提高的学习目的。
活动5：基因工程中“限制酶和DNA连接酶”作用原理的模拟
首先教师呈现限制酶的作用特点，引导学生分析纸板上碱基序列中限制酶的作用位点，用剪刀模拟限制酶的作用将DNA分子“切”开并获得目的基因，同时“切”开质粒。其次，教师呈现DNA连接酶的作用特点，引导学生分析纸板上碱基序列中DNA连接酶的作用位点，用胶水模拟DNA连接酶的作用，将目的基因与质粒“相连”，获得重组DNA分子。通过以上模拟活动达到领悟基因工程的“限制酶和DNA连接酶”作用原理的学习目的。
活动6：“基因工程利弊”的辩论
辩论活动设置正方和反方，每个学生选择一方，在课前搜寻整理资料并制作PPT，学生准备好课堂发言，介绍基因工程应用的利弊，以提高学生信息收集、语言表达和逻辑推理的能力。随后，教师组织课堂辩论，师生共同探讨基因工程的利弊，思考并讨论基因工程安全性与社会伦理问题，引导学生关注基因工程的研究进展以及人类生存状况的关系。
三、实施大单元教学应注意的问题及展望
科学思维方面初步建立基本的科学思维逻辑，但对于高阶的思维方式如演绎和推理、批判性思维和创造性思维等科学思维应用和养成较为困难，仍需教师在后续教学过程中多加引导。不同层次学生差距悬殊，应对不同层次的学生安排针对性的学习任务，做到因材施教，关注全体学生学习效果。通过尝试开展小规模的模型制作，逐步培养学生的自信心和实践能力，乐于并善于团队合作，勇于创新。