深度学习是二十一世纪人类学习、工作需掌握的基本能力,是我国教育改革的基本方向,也是全球教育变革的必然趋势。当今教育的终极目标不仅要让学生掌握知识和技能,更要培养学生适应现代社会的能力和终身学习的意识,实现人才素质的现代化。本研究使用问卷调查法、访谈法、准实验研究法等对高中生物学深度学习现状展开研究,旨在通过调查高中生生物学深度学习的情况,基于深度学习理论,结合高中生物学学科特点,将深度学习理念引入高中生物学教学中,促进学生的深度学习。本研究从以下几个方面展开:首先,基于大量文献综述,对深度学习的理论基础、概念、特征和评价方法进行了阐述;其次,以深度学习的特征为核心,编写调查问卷,对西宁市某一中学的学生进行问卷调查,同时结合教师访谈,了解学生深度学习的情况;之后,构建以深度学习为基础的高中生物学教学设计流程,并以人教版必修三第二章“动物和人体生命活动的调节”中的部分内容为例,设计教学案例。最后,将教学案例应用到课堂教学中,使用测试题法与概念图法相结合的评价方法,对学生的深度学习效果进行评价。本研究得出以下结论:（1）分析学生问卷及教师访谈结果可知,学生生物学深度学习的水平一般,学生具有较好的学习心志,但在深度学习策略、高阶思维方面较欠缺;教师自身理论素养不足,教学过程忽略了学生深度学习能力的培养。（2）依据深度学习的内涵,结合深度学习路线（DELC）及高中生物学学科特点,构建了基于深度学习的高中生物学教学设计流程,该流程包括准备环节、实施环节及评价环节。（3）本研究选择了两个深度学习水平不存在显著差异的班级进行了教学实践。实践结果显示:测试题法中,实验班的平均得分为74.09,对照班的平均得分为70.02,独立样本T检验P值为0.047,小于0.05,即实验班学生的单元测试题成绩显著高于对照班学生;概念图法中,实验班的平均得分为3.51,对照班的平均得分为3.04,非参数检验P值为0.039,小于0.05,即实验班的概念图得分高于对照班。实践结果说明,基于深度学习的高中生物学教学设计流程在一定程度上可指导学生进行深度学习。