在新课改的背景下,注重培养学生核心素养的教学理念逐渐渗透到学校教学中,促进学生知识理解和迁移成为各科教学的首要任务,新的改革潮流有力地推进了教学设计的更新与发展。高中自然地理课程内容复杂抽象、逻辑性强,对学生的理解性学习和逻辑思维能力要求较高,从地理教学一线反馈结果来看,传统教学设计模式尚未达到较好的效果。因此,寻求促进学生理解的教学设计模式是改善高中自然地理教学的必要途径。通过文献研究与案例分析,对Ub D（Understanding by Design）教学设计模式的理念、起源和特征进行了归纳总结,该模式以“基本问题”架构教学,关注表现性任务和过程性评价,是真正致力于学生理解的教学设计模式,对当前高中自然地理教学设计的创新与发展具有参考与应用的价值。因此,本文以高中自然地理教学为载体,以Ub D教学设计模式为方法,首先,在查阅相关文献、著作的基础上,阐述了Ub D模式的理论起源、基本特征、教学步骤等;其次,从Ub D模式的特征,自然地理知识特征以及应用价值三方面对Ub D模式在高中自然地理教学设计中应用的可行性进行分析,接着以“基本问题”为导向梳理了人教版地理1和选择性必修1自然地理基础的教材内容,为Ub D模式的应用提供了资料基础;再次,通过对学生和教师进行问卷与访谈调查,了解了当前高中自然地理学习、高中自然地理教学设计中存在的问题及教师对Ub D模式的看法和态度,总结了存在的问题与启示;通过对典型案例的教学设计和实践,发现问题,提出了实施建议,得到以下结论:第一,通过对Ub D模式的理论起源、基本特征和核心理念的研究,发现其在自然地理教学中具有可行性,以此为基础,对高中自然地理教材进行了基于“基本问题”的知识梳理,为该模式的应用提供了资料基础。第二,通过问卷和访谈调查,发现学生在自然地理学习上具有一定的内驱力,但缺乏理解性学习;教师受传统教学设计思维限制,缺乏创新的勇气,但通过访谈发现,教师对Ub D模式的理念和应用价值持肯定态度,具有较好的应用前景。第三,结合研究和调查结果,提出了Ub D模式应用于高中自然地理教学设计的四条原则,分别为:（1）以目标为引领,理清地理知识逻辑关系原则;（2）以评价为指导,促进“教、学、评”一体化原则;（3）以活动为载体,架构真实有效性学习体验原则;（4）以理解为根本,融合地理特色优化教学设计原则。第四,选取了理解难度较大的内容进行了Ub D模式下的教学案例设计与实践,发现Ub D模式在教学实践中具有较好的实践效果,教师要在原有理论的基础上融合地理特色进行创新发展,以达到对学生整体地理感知和思维能力的培养。