逻辑推理素养是六大数学学科核心素养之一,它是指从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养。深度教学是一种超越表层的符号教学,由符号教学走向逻辑教学和意义教学的统一。深度教学重视知识的解构以及建构,帮助学生对数学学科知识的本质有更深入的了解,在知识与知识之间形成有意义的联系。深度教学能为逻辑推理素养的发展提供温床。本文主要研究如何利用深度教学理论开展数学教学,进行教学设计研究,以期促进学生逻辑推理素养的发展。本文主要进行了以下四个方面的研究。第一,通过阅读逻辑推理素养、深度教学相关的已有文献和研究,对本方向的研究成果和不足之处有了更深的认识,为本文提供了理论支持。第二,为了对深度教学在高中数学中开展的现状有正确的认识,以期提高教学设计研究在实际课堂中的可行性,对海南省三所高中部分学生和数学教师的问卷调查与分析。得出了以下结论:高中生在学习过程中具备了一定的深度学习能力,但是总体深度学习水平不高;学生在知识建构维度发展的最好,在反思能力、学习毅力维度发展较好,在问题解决、合作能力、沟通能力维度发展一般,在批判性思维、知识整合维度发展较差;教师对数学学科核心素养以及深度教学理论的了解不足,对教学设计、学生知识建构与整合、学生的情感体验以及教学反思的重视程度不足。第三,结合上述理论研究与实证研究,本文提出了四条促进学生逻辑推理素养发展的深度教学策略。第四,依据上述教学策略,分别将问题驱动式教学设计和教学情境设计与《函数的零点与方程的解》、《数列的递推公式》的教学内容结合,撰写了教学设计案例。