高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心理活动,是高阶思维能力的核心。随着科技的高速发展,学习者为适应社会变化,要具备快速处理信息和解决问题的能力。《全日制义务教育生物课程标准》强调要培养学生学会学习和创新实践,引导学生进行探究性学习,发展学生思维。这些能力的实现都离不开高阶思维的培养,而深度学习能够为学生高阶思维的培养提供支持。本文通过研究基于深度学习的高阶思维培养,来帮助学生提高问题解决能力、批判思维能力和创造能力。首先,利用文献研究法对高阶思维和深度学习的国内外研究现状进行梳理,对二者概念进行界定,并对文中涉及到的理论基础进行总结概括。其次,借助问卷和教师访谈,调查初一学生高阶思维的现状以及教师对深度学习和培养高阶思维的认识。经调查发现教师对深度学习的认识不到位,不能利用有效的手段培养高阶思维。第三,针对调查发现的问题,制定了创设情境、问题导学、渗透元认知等五种策略,并结合高阶思维、深度学习的生成机制构、过程模型构建了基于深度学习的高阶思维培养模型。模型包括整体感知、探究构建、重构拓展三个阶段。第四,根据济南版初中生物七年级上册课本知识,结合模型设计了教学设计,文中主要列举了两个教学设计——《绿色植物的光合作用》和《动物的运动》。教学设计从深度学习出发,应用文中提出的策略,结合基于深度学习的高阶思维培养模型,着重培养学生的高阶思维。在教学过程中,选取两个班级成绩相近、各学科教师相同的班级作为对照班与实验班,实验班中实施教学设计,对照班中采取传统的教学模式;一段时间后,发放问卷和单元检测卷对实验班与对照班的高阶思维的发展状况进行测量评价。最后针对实验结果进行分析,结合学生访谈对教学效果进行反馈,得出实验结论,并对实验过程中存在的不足进行总结。实践结果表明:（1）通过发放问卷及访谈发现,教师的主要问题在于培养学生高阶思维的意识不足,课堂提问的问题设计缺乏深度;学生的主要问题是不擅长对知识进行深层次分析,解决实际问题的能力没能得到发展。（2）在实施教学设计后,分析问卷结果,发现学生在高阶思维“分析”“评价”和“创造”的三个层面有所提升,但创新能力提升相对困难。（3）成绩对比中发现,实验班前后测成绩具有显著差异,说明实验班学生解决问题的能力得到发展。分析题目得分情况,实验班高阶思维在分析、评价、创造三方面有所提升,可知基于深度学习的高阶思维培养模型具有一定的可行性。