随着科技的不断进步,科学素养成为每个人必备的基本素养,如何培养和提升科学素养也成为重要的研究方向。科学课程则是培养和提升人们科学素养的重要途径,作为科学课程组成部分的小学科学更是具有基础性的作用。虽然小学科学课程受到的重视程度不断增加,但是教学过程中依然存在探究实践环节薄弱、教学资源单一等问题,学生学习仍然停留在简单的概念记忆。在知识的掌握、科学探究能力的培养、合作学习和沟通表达能力的实现等深度学习并未发生。但随着新技术在教育领域的不断应用,这一系列问题将得到改善,或可利用新技术促进学生深度学习的发生。鉴于此,本研究借助增强现实（AR）技术展开,以小学科学课程“蚕的一生”章节为教学内容,设计开发AR教学软件,并探究该软件对学生深度学习能力的影响。研究主要包括以下内容:第一章,分析目前深度学习能力需求的现状、小学科学教学改革的需求以及新技术发展的研究背景,在此基础上将研究问题聚焦到小学科学课堂,提出深度学习视角下AR教学软件设计的目的和意义,并详细介绍研究的主要内容及采用的研究方法。另外利用文献研究法,对国内外深度学习、AR教学资源以及其在小学科学中的应用的文献进行梳理和分析。总结出目前小学科学学生的深度学习能力不足,现存AR教学资源不能完整契合课堂教学等问题,所以笔者针对课堂教学内容设计新的AR教学软件。第二章,对深度学习和AR技术进行概念介绍,并对支撑本研究的建构主义理论、情境认知理论和元认知理论进行梳理,为AR教学软件的设计和开发奠定理论基础。第三章,通过发放调查问卷和访谈的形式,对AR教学软件的适用对象进行需求分析,并综合考虑教学内容、教学目标等因素,进行AR教学软件的模块功能及具体内容的设计。第四章,详细介绍了AR教学软件的具体开发流程,包括开发工具的选择、开发流程和功能的实现。第五章,介绍了AR教学软件在小学科学课堂中的应用以及数据收集和分析的过程,得出AR教学软件对深度学习的影响效果。第六章,总结整个研究内容,提出研究的创新之处及存在的不足,并对后续研究提出展望。通过此次研究发现,应用AR教学软件展开小学科学教学能够改善教学过程中教学资源单一,探究实践环节薄弱等问题,该方法能够实现既定的教学目标,且对深度学习能力五维度中的科学探究能力、自主学习能力、合作学习能力和沟通表达能力的维度具有显著的影响,但在学习毅力维度的影响并不显著。此外通过对学生应用AR教学软件的满意度分析得出,在软件使用的有效性、有用性、易用性以及沉浸性方面具有较好的效果。