以深度学习为指导开展学科教学是时代和学生发展所需,具有重要的意义。单元复习课是小学数学的重要课型,对学生发展具有重要价值,但在实际教学中却存在很多问题。因此,本文在深度学习理论的指引下,针对当前单元复习课存在的问题,尝试优化小学数学单元复习教学设计,为一线教师提供教学参考,同时落实深度学习的理念。通过对临沂市三所小学的数学教师进行问卷调查,对单元复习教学设计案例进行深入分析,发现当前小学数学单元复习教学中存在知识层面目标过多、能力层面目标过少,练习多、知识梳理少,知识讲授多、交流思考少,教学模式单一固化、忽视教学情境和教学评价设计的问题,并全面分析问题产生的原因,为本文的教学设计提供现实依据。在现状调查和存在问题原因分析的基础上,引入深度学习的理念,对小学数学单元复习教学设计进行优化。将基于深度学习的单元复习教学设计与传统单元复习教学设计进行对比,更深入的分析两者的区别。结合深度学习的理念对小学数学单元复习教学设计的理论基础、原则、构成要素进行分析,从教学目标确定、教学环节设计、教学评价设计三个方面构建基于深度学习的小学数学单元复习教学设计步骤。依据此步骤,进行了具体单元复习教学设计。对临沂市小学四年级的两个班进行教学设计的实践研究,通过期末测试等级、问卷测试、学生课堂表现三个方面,分析学生在知识掌握、思维能力和情感态度上的变化,并提出应用建议。本文对深度学习的单元复习教学设计进行研究,研究发现基于深度学习的单元复习教学设计在实践中总体是可行的,对于落实深度学习理念和优化当前单元复习教学设计具有良好的效果。因此,基于深度学习的单元复习教学设计可以为学生深度学习的达成提供一种途径,为当前我国单元复习教学设计领域的研究提供一定的借鉴,具有理论与实践的双重意义。