随着信息技术的不断发展,人工智能领域在给人们的生活带来便利的同时,也对学习者的学习能力提出了更高的要求。靠死记硬背积累知识的传统学习方法已经远远不能跟上时代前进的脚步,学会学习远比单纯学会知识重要得多。在这个高新技术日新月异、信息资源爆炸式增长的时代,许多职业面临着被机器取代的风险,许多人也面临着被社会淘汰的危机。这样的问题促使我们思考现在的教育教学究竟应该培养什么样的人,才是这个时代需要的人才呢?深度学习理念的提出,系统地回答了这一问题:信息化时代需要的是具备问题解决能力、批判反思能力、主动学习能力和迁移运用能力等高阶思维能力的高素质人才。本研究着眼于在高中生物学课堂中运用PBL模式促进学生的深度学习。首先,通过梳理相关文献,界定深度学习的内涵,并将深度学习与浅层学习进行辨析,概述深度学习的特征以及典型的深度学习过程模型。其次,本研究以Barrows的问题导向五阶段教学过程为基础,提出PBL模式的一般操作流程并进一步分析了运用该模式有益于促进深度学习的原因。第三,在整理国内外研究现状的基础上,从学习心向、学习策略和学习结果三个一级维度出发,共设计9个二级维度、30道题目调查学生的深度学习水平。通过对问卷调查结果进行统计、分析,本研究发现调查对象的深度学习水平,整体上呈现中低程度,具体表现为学习投入程度偏低,学习方法单一,评价创造、批判反思和问题解决能力较弱;此外,本研究还发现男女生深度学习水平存在显著性差异,男生高于女生,而学校间学生深度学习整体水平则不存在显著性差异。第四,本研究结合以上调查结果,进一步从教师、学生、课堂文化三方面分析高中生物学课堂中阻碍学生深度学习的原因。第五,本研究依据Jensen和Nickelsen的DELC深度学习路线,围绕PBL模式的五个步骤“情境创设,呈现问题;自主研究,分析问题;资源共享,解决问题;成果展示,拓展思维;总结评价,反思问题”,构建出用PBL模式促进深度学习的课堂实践框架,并从具体的操作路线、师生活动与策略出发进行介绍,随后以人教版高中生物学必修一《分子与细胞》第5章第4节“光与光合作用”3课时的内容为例设计教学范式,以期为一线教师的教学提供参考。