深度学习是培养和发展学生核心素养的重要学习方式。如何落实深度学习已成为基础教育领域的重要研究课题。本研究紧紧围绕如何促进高中生数学深度学习这一主线,运用了文献法、调查问卷法、教学实验法研究方法展开研究。研究结果包括以下四部分:第一部分是绪论以及深度学习的相关理论基础。主要通过查阅文献,阐述了研究背景、国内外深度学习的研究现状,对深度学习的内涵、特征以及理论基础进行介绍。第二部分对S中学380名学生的深度学习现状进行问卷调查。调查结果显示:S中学的学生具备一定的深度学习能力,但整体水平不高,尤其是在学习动机、知识建构、元认知和交流互动维度,深度学习水平较为低下,需要教师在教学中加以引导和改善。另外,不同选科组合的学生数学深度学习水平有明显的差异。男女生的深度学习水平没有明显的差异。数学深度学习水平与数学学习成绩呈正相关关系。基于第二部分的调查结果,第三部分从教师的“教”和学生的“学”两个角度提出促进高中生数学深度学习的教学策略。其中,教师的教学策略包括了课前准备阶段策略、课堂教学阶段策略以及课后评价阶段策略。学生的深度学习策略包括了形成良好动机、构建思维导图、及时反思等自我认知策略以及学会提出问题、加强数学交流等人际互动策略。另外,开展单元教学是落实深度学习的重要手段。本研究提出了指向深度学习的高中数学单元整体教学设计的基本框架和具体流程。并以人教版新教材必修第一册第五章三角函数的“三角函数概念和性质”单元为例进行教学案例设计,将所提出的教学策略有机地整合到教学设计中,为一线教师开展深度教学提供案例参考。这是本研究的亮点之一。第四部分则通过教学实验,验证以上所提教学策略的有效性。本研究采用SOLO分类理论评价学生的三角函数深度学习水平。这是本研究的另一个亮点。通过教学实验结果表明,实验班采用数学深度学习的教学策略进行教学之后,学生的数学学习兴趣更强烈;数学学习习惯更优;在三角函数深度学习方面达到关联结构水平和抽象拓展水平的人数也明显多于对照班。说明实验班的学生三角函数深度学习水平高于对照班。因此推断出:基于本研究提出的教学策略能达到促进学生数学深度学习的效果。