《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的颁布,生物学课堂教学的核心发生改变,落在了发展学生的生物学学科核心素养上。生物学作业是教学中的重要环节,也可以发展学生生物学学科核心素养。当前作业设计存在着一定问题,比如大多数作业是零散的、不系统的,没有从单元整体进行考虑。单元教学目标可以通过单元作业设计实现,是发展学生核心素养的重要方式。那么如何基于单元整体设计培养学生核心素养的生物学作业值得思考。因此本研究旨在了解当前生物学作业存在的问题,针对存在的问题梳理出发展学生生物学学科核心素养的生物学单元作业设计的思路,为一线教育工作者提供参考。本研究先用文献分析法梳理了生物学单元作业设计的国内外研究进展和理论基础。然后选择了846位学生和36位高中生物学教师进行问卷调查,了解了当前高中生物学作业完成以及设计的现状。结果显示,当前生物学作业题目单调,缺乏创新;作业类型单一;分层效果不明显;作业目标意识缺乏以及作业反馈不全面等。基于调查研究的结果,结合马扎诺教育目标理论,构建了生物学认知系统、元认知系统以及自我系统三个层次的生物学单元作业设计思路,设计出高中生物学必修1“分子与细胞”模块“组成细胞的分子”、“细胞的基本结构”、“细胞的物质输入和输出”和“细胞的能量供应和利用”四个单元的单元作业,并进行实践检验。实践检验的结果表明,学生对于生物学单元作业的满意度较高,学生解决问题能力和实践探究能力得到提升,对生物学知识有了更加系统的认识。本研究得到的结论:（1）基于马扎诺教育目标理论设计的生物学单元作业在一定程度上可以发展学生的生物学核心素养。（2）设计生物学单元作业,作业内容要与时政热点、社会实践相联系;作业形式要多元化;要树立作业目标意识;作业反馈要全面,采取多样化评价方式。本研究存在的不足包括以下两点:（1）设计的生物学单元作业仅仅用于JC中学,是否适用于其他学校还有待研究。（2）由于实践时间受到限制,并未进行第五单元的生物学单元作业。