高中物理教学以发展学生核心素养为导向,深度学习理论能够为高中物理教学改革的全面深化、核心素养的落实提供重要指导。本文在已有研究的基础上,对深度学习的内涵和特征进行了界定,并尝试将大单元教学设计与深度学习相结合,促进学生学习能力和高阶思维的发展,培养学生科学探究的意识和能力。通过调查问卷,了解了高中生在认知领域、人际领域和个人领域中的深度学习能力,进一步分析了阻碍学生实现深度学习的因素,再通过与高中一线教师的访谈,了解教师的教学理论水平,观察教师对深度学习和大单元教学设计的重视程度。调查结果表明学生具有深度学习的基础,在协同合作、沟通交流和学习毅力方面表现良好,但是缺少建构完整知识体系的意识和能力;信息整合能力及问题解决能力不足;批判性思维等高阶思维的发展受到阻碍;不能充分发挥评价和反思来调节学习过程。依据调查问卷及教师访谈的结果,本文对利用大单元教学促进深度学习的流程进行了讨论,在大单元教学主题的确定、大单元教学目标的制定、大单元教学内容的选择以及大单元教学评价等方面提供了相应的设计原则和方法,并结合高中物理学科内容设计了教学案例。本研究主要通过对高中生深度学习现状的调查,了解学生深度学习能力在各子维度的发展水平,针对存在的问题,提出了大单元教学设计的流程和策略。希望本研究可以在高中物理教学设计和教学实施上为一线教师提供参考。