在新课程改革的背景下,在教学中促进学生的深度学习是使课程改革全面落地的必然要求,是为“教学改革”搭建的脚手架,也是落实生物学学科核心素养的需要。当前的高中生物学课堂上,教师们虽然对深度学习理念有所了解,但是在实际教学中仍然不知道如何有效促进学生的深度学习,学生的浅层学习现象普遍存在。因此,在高中生物学教学中开展实用性强、效果好的促进学生深度学习的单元教学研究具有极其重要的意义和价值。本文采用文献研究法、问卷调查法、教育实验法等研究方法,以布鲁纳的教育目标分类学、建构主义理论、情景认知理论等理论为基础开展研究。通过分析国内外研究现状梳理出关于深度学习的概念内涵、评价指标和教学策略的相关内容,以及关于单元教学的兴起、单元教学的意义、单元教学的设计思路和单元学习活动等内容,得出采用基于问题导向的单元教学,开发本土化的单元教学设计能够促进学生深度学习,培养学生的生物学学科核心素养。为了调查学生的深度学习现状,根据自编量表编制调查问卷,运用问卷调查法对济南市某高中高一年级学生的深度学习现状展开调查,从自我评价、人际交往、深度理解和高阶思维四个维度调查学生的深度学习水平,结果显示学生整体的深度学习水平较低,进而针对学生深度学习存在的问题提出相应的解决措施,即充分发挥学生小组的作用、深挖知识的逻辑关系、构建问题驱动的教学情境、注重思维训练和评价多元化。结合对高中生生物学深度学习现状的调查和分析,在明确单元教学设计和课时教学设计的区别的基础上,提出了指向深度学习的单元教学设计的五个要素,包括单元教学主题、单元教学目标、单元教学策略、单元教学过程和单元教学评价,并对各要素进行了系统规划和理论研究。基于以上理论研究,设计了“细胞能量的转换——细胞呼吸和光合作用”的单元教学实例,开展教学实验,通过对比实验前后测的问卷调查结果和学生的学习成绩变化,得出实验结果,结果表明本文提出的促进学生深度学习的单元教学设计具有较好的效果,尤其是在人际交往、深度理解和高阶思维方面有显著效果。