随着科学技术的快速发展,技术工具已经应用到社会的各个方面,并对人们的生活产生了重要影响,许多国家已经意识到教育面临的重要机遇,将培养学生的数字素养和信息素养作为教育的重点,我国也大力倡导使用人工智能等新技术创新教学模式,推进义务教育阶段改革,扎实培养符合时代需求的创新型人才。在基础教育改革的时代背景下,各级各地学校开始建设智能教室,然而教学实践中许多教师仍旧按照“教师讲授,学生接受”的传统模式授课,教学只是改变了形式,深层次的教学理念并未改变,探究信息技术支持下的创新型教学模式已刻不容缓。通过广泛查阅文献和实地调研基础上,在建构主义学习理论、最近发展区理论和人本主义学习理论的指导下,提出了指向学生深度学习的初中运用平板电脑的教学模式,以课前导学、课中研学和课后练学为主,倡导以技术手段支撑课堂教学,通过技术优势激发学生学习兴趣,促进教学主体课堂参与活力。随后,随机选取F中学两个班级的102名学生作为研究对象,随机选取A班为实验组应用运用平板电脑的教学模式,实验教学为期11周,旨在提高初中学生深度学习意识,培养学生深度学习能力。通过实验研究,对比实验教学前后两组学生的学习成绩、深度学习水平、认知负荷等方面的差异,为在义务教育阶段创新使用教学模式提供了新思路、新视野。本研究主要通过文献研究法、实验研究法和调查研究法等方法开展研究,借助成绩测试卷、调查量表和访谈提纲等研究测量工具收集实验前后学生的成绩、深度学习水平、认知负荷等数据,通过进一步分析、总计,得出以下结论:（1）运用平板电脑的教学模式能够提高初中学生的语文学习成绩;（2）运用平板电脑的教学模式能够促进初中学生的深度学习水平;（3）运用平板电脑的教学模式会对初中学生的认知负荷产生影响;（4）学生对于使用平板电脑教学学习总体持肯定态度。