教育部启动了我国第八轮基础教育课程改革,颁布了《基础教育课程改革纲要（试行）》,为了使课程标准在教学当中落地生根,我国在借鉴国外相关研究的基础上,着手研发深度学习项目,以作为课程改革的重要抓手。5E教学模式是一种能够吸引学生的学习兴趣,激发学生探究热情,培养学生的科学探究能力,帮助学生建构概念的教学模式,其对学生探究等方面能力的培养价值已被证实。本研究通过对文献资料的整理和研究,对深度学习和5E教学模式的理论起源、主要特征、实际应用等方面进行梳理,分析发现这两种理论在很多方面具有高度的契合性,可以进行很好的结合。因此本研究将深度学习与5E教学模式进行结合,构建基于深度学习的高中数学5E教学模型,并将其应用于具体的教学实践当中,以期为教学模式的研究提供一种新的思考。本文应用文献研究法、实验研究法、问卷调查法以及访谈法进行研究,通过对深度学习、5E教学模式进行综述,梳理文献以获得研究启示;对文章重要概念进行界定,并对本研究的理论基础进行分析;利用问卷调查的方法调查高中数学课堂深度学习的现状,在调查结果的基础上,基于情境认知理论、概念转变理论建立基于深度学习的5E教学模型,明确模型的基本要素、教学原则。采取实验研究法对该教学模型进行教学研究,选取两节具有代表性的课时,分别属于概率模块与函数模块,都属于章起始课,在实验结束后,基于顾泠沅数学认知水平理论编制后测卷,结合实验前后测数据以及师生访谈结果,初步得到以下结论:深度学习和5E教学模式的结合具有一定的可行性,基于深度学习的高中数学5E教学模型对于提高学生数学成绩有明显效果,通过该模式的学习,学生的知识水平从浅层的水平到达更加深入的水平,数学学习的积极性和探究能力有明显提高。基于深度学习的5E教学模式,促进了学生对知识的理解,引导了学生的深度思考,培养了学生探究能力和建构概念的能力,为教师的教学提供了指导。但是,本研究的时间有限,所制定的教学模型也有一些不足之处,需要在研究中进一步完善。