본 연구는 2015 개정 교육과정의 변화와 요구에 맞추어 성취기준의 효율적인 실현을 위해 생명 과학Ⅰ 방어 작용 단원의 백워드 설계 기반 수업 프로그램을 개발하고 타당성을 검증하는 것을 목적으로 한다. 백워드 설계는 성취기준을 효율적으로 달성할 수 있는 설계 방법이다. 2015 개정 교육과정의 생명과학 Ⅰ교과에서 방어 작용 단원을 선정하고, Bloom의 신교육목표분류체계를 이용하여 성취기준을 분석하였으며 교과서 분석을 통해 핵심개념을 추출하였다. 분석한 내용을 바탕으로 백워드 설계 수업 템플릿을 작성하였고, 이를 바탕으로 수행과제 및 평가기준이 포함된 구체적인 교수-학습 지도안을 작성하였다. 완성된 수업 프로그램은 타당성을 확보하기 위해 전문가 집단이 검토하여 그 결과를 CVI(Content Validity Index)값으로 산출하였다. 또한 프로그램의 일부를 고등학교 학생들에게 실시하여 타당성 및 효과를 분석하였다. 완성된 프로그램의 타당성 검토 결과, 전문가의 타당성 검사의 평균값은 3.86, CVI 값은 1로 전반적으로 프로그램이 타당하였다. 학생에게 프로그램의 투입 결과, 방어 작용에 대한 이해의 향상을 나타내었다. 이러한 프로그램의 개발은 2015 개정 교육과정 성취기준의 실현과 더불어 교육과정상에서 요구되는 지식, 기능, 가치 및 태도의 균형 있는 학습을 위한 방안이 되며 진정한 과정 중심 평가의 구체적인 대안이 될 것이다.