由于核心素养具有综合性、发展性和实践性等特征，单元教学设计因其超越课时教学设计的“知识碎片化”而备受研究者青睐，被称为“撬动课堂转型的一个支点”。何为单元？不同学者有不同的看法，陆伯鸿认为单元一般指“同一主题下相对独立且自成系统的内容整体”，这些内容的组成应“符合学科知识发展的逻辑顺序和学生的认知规律，有明显的结构化”。许帮正、马宇澄则认为“单元不是指单纯的学习内容单位，是课程单位和学习单位，应包含学习内容、学习目标、学习方法和学习评价”。

    单元教学设计的环节和策略，目前还没有统一的“范式”。陆伯鸿认为单元教学设计包含单元教学任务分析、单元教学目标、单元教学重点、单元重点活动、单元作业导引、单元评价建议、单元教学资源选编等环节。这些环节是将系统化教学设计的思路应用于单元教学设计，有其合理性。还有研究将基于理解的逆向教学设计方法用于单元教学设计，这种教学设计策略采用评价设计先于教学的思路，基于学生关于理解的合适证据全面考虑设计教学活动，具体包含确定预期学习结果、确定合适的评价证据、设计学习体验和教学三个环节。冯华提出了以专题为载体的教学设计，专题内容涵盖物理学家为什么提出科学问题、在深化和解决问题过程中的关键情节、在形成结论过程中主要的思维方式和研究方法的精华以及科学结论内涵的深刻思考等。他以自由落体运动专题教学为例，围绕历史背景、科学思维和科学发展的真实图景对物理专题教学设计方法进行了阐明，表明这种设计能够实现“从教学到育人”的转变。

    从研究趋势的角度，对单元教材育人价值的挖掘，依据学生认知发展规律对教材内容的优化重组，单元教学资源开发，基于证据的单元教学评估等方面仍有待继续深入探索。