深度学习是人工智能领域的一个“热词”，指的是计算机通过观察大量数据来自学，使自己变得更聪明。最近这些年来，这一概念被引入到教育领域，成为助推教育改革的一个抓手。在过去的十年间，基于教育工作者的反思、相关民间组织的支持以及国家和地方政策的支持，美国教育界掀起了一场名副其实的“深度学习”运动，并有向世界各国蔓延的趋势。社会大众也逐渐认识到：不同于传统的学习模式，“深度学习”一词包含了对核心学术内容的更深刻的理解，将知识应用于新问题和新情况的能力以及与人类互动和自我管理相关的一系列能力。
在美国，有三个主要的组织积极倡导深度学习，分别是威廉和弗洛拉·休利特基金会、美国研究委员会、美国研究院。威廉和弗洛拉·休利特基金会对深度学习做了如下的界定和解读：深度学习是胜任21世纪工作和公民生活必须具备的能力，主要包括掌握核心学科知识、批判性思维及问题解决能力、合作、有效沟通、自我导向的学习、学习心志六个维度的基本能力。美国研究委员会则将深度学习的本质归纳为“个体能够将其在一个情境中的所学运用于新情境的过程，即迁移”，并在与“21世纪技能”的特定要求相对照的基础上，把深度学习能力划分为三个领域的能力：认知领域的能力、人际领域的能力、个人领域的能力。
此后，威廉和弗洛拉·休利特基金会又进一步将深度学习的“六维能力”与“三大领域”加以整合，提出了深度学习能力框架，见表1。
关于深度学习，目前大致存在学习方式说、学习过程说、学习结果说三类理论，它们也代表了深度学习发展的三个不同阶段。第一阶段，学习方式说认为深度学习是学习者主动进行认知、加工的一种深层学习方式；第二阶段，学习过程说认为深度学习是通过让学习者真正理解学习内容而提高其在学习者大脑中的长期留存率，从而使学生真正理解所学知识，并用来解决不同情境的新问题；第三个阶段，学习结果说认为深度学习的目标是培养学生适应社会发展的能力。
美国教育心理学家理查德·迈耶于 2011年提出，深度学习的过程包括建立事实、概念、程序、策略、信念五类知识的相关网络，使用合理的教学手段促进学生的知识迁移：事实是指对事物元素、特性或关系的陈述；概念是指分类、模式、模型或原理；程序是指分步骤的工作程序；策略是指综合的实施方法；信念是指对个人学习的信念。
同年，美国卓越教育联盟发布报告，将深度学习定义为：以创新的方式向学生传授丰富的核心学术内容，引导学生有效学习并能将其所学付诸应用，并强调深度学习是将标准化测试与掌握沟通、协作、自主学习等能力相连接的一种学习方式。2012年，美国研究院发布报告《为了生活和工作的学习：在21世纪发展可迁移的知识与技能》，探讨了深度学习与“21世纪技能”的融合，即21世纪技能是通过深度学习产生的学习成果，这代表了美国教育变革与发展的新取向。
在深度学习网络成员学校中，教育者可以重新设计学校的教学策略、组织结构和学校文化，以明确地专注于深度学习。其改变，主要包括以下三个方面——
一是顾问课堂。通过开设顾问课堂以加强成人与学生之间的关系并涵育个性化、支持性的学校文化。通常以顾问（由教师担任）与一名或一组学生之间定期开会为特征，以此支持学生深度学习能力的发展。
二是灵活的课时安排。比如说，为了让学生花更多的时间钻研某个主题，一些学校实施了“大块课时”方案，把一堂课的时间从50分钟延长到90分钟。有的学校设置了一个“零时间段”，这是学校正式上课前的一个时间段，有需要的学生可以在这个时间段里向教师寻求帮助，以解决他们遇到的任何困难或问题。有学校引入了一批长期学术项目，这些项目通常涉及实地调查和向社区观众演讲或与他们一起参加活动，为了落实这些项目，该校的教师可以灵活地在调整上课时间和上课场所，以便为活动腾出时间和空间。等等。
三是个性化的学校文化。个性化和支持性的学校文化通过多种方式建立了起来。除了顾问课堂、小班授课（15～25名学生）以外，一些学校还创建了师生混合小组，每个小组由一定数量的学生和一位或多位教师组成，各小组在整个学年或更长的时间里在一起进行学习、开展活动，从而营造出了一个个在学术和活动方面的核心师生群，有力地强化了师生关系的纽带。
2015年，联合国教科文组织发布《反思教育：向“全球共同体利益”的理念转变》，其中提到学习作为世界各国人民的共同生活状态，早已不是达成个人目标的途径和手段，更不能以考试分数作为学习成功的唯一标准，而应当使学习从表层学习走向深度学习，以成长型思维培养符合21世纪的新型创新人才。作为教育变革的新探索，深度学习正渐入佳境。
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