教学问题绝不是单一的教学方式和方法、模式的问题，也不仅仅是知识的处理问题。正如当代美国著名的分析教育哲学家谢夫勒（Scheffler I.）认为，教育中的知识问题表现为五个方面。第一个问题是“知识的认识论问题”，即“什么是知识”。教育和教学“必须要寻求清晰地、逻辑地表述知识的标准”。第二个问题是“知识的价值论问题”，即“什么知识是值得信赖的或最重要的”，这个问题涉及“知识的分类和知识的价值标准”。第三个问题是“知识的发生学问题”，即“知识究竟是怎样产生的”，回答这一问题需要给出知识发生的过程和机制，以及“知识对促进心智发展提供多种模式”。第四个问题是“知识的方法论问题”，即“应该怎样指导学生去发现知识”，这一问题的答案就是“提供适用于探究、整合知识的有关方法的理念”。第五个问题是“知识的教育学问题”，即“如何最佳地教知识”，这一问题要回答“怎样进行理想的教学来促进知识的转化”。 其实这五个问题，也是教学改革要思考的根本问题，即教学的认识论、价值论、发生学、方法论和教育学等五个层次的问题。
理性的教学改革，必然要确定性地回答教学的价值观、知识观、学习观、教学过程中教师与学生的关系、教与学的关系及其教学方式与组织形式、教学时间、教学空间、教学环境与资源等基本问题。四十年来，我们对“教师中心”持有一致的反对观点，转而走向了“学生中心”“学习中心”，从强调学生的主体地位和自主发展的角度看，这种转变无疑是有价值的、积极的。但从教学改革思维方式上看，这种转变并没有本质的区别，依然是“点状思维”和“中心思维”，依然没有处理好教与学、教师与学生、知识与素养等方面的关系。其实教师与学生、教与学的关系是一种对偶关系、手性关系，是谁也离不开谁的关系，是动态生成的对偶关系、手性关系。对偶关系，即成对耦合的关系，相互耦合，成为一体。手性关系，即相映异构的关系，相对又相辅，相离又相连。为了凸显学生的主体地位，激发学生主动参与、自主学习，各种从教学时间分配、教学先后程序转换的教学模式，极易出现割裂教与学之间动态耦合、相映异构关系的各种问题。严谨的教学改革，必须澄清教学价值观、课程知识观、学习观、教学过程观、教学环境观，实现教学价值重建、教学结构重组、教学程序重设、教学文化重构。
2010年以来，“深度学习”的概念在国际上兴起。其实，深度学习的概念刚开始本身不是一个教育概念，而是一个人工智能的范畴，其源于30多年来计算机科学、人工神经网络和人工智能的研究。2006年，加拿大多伦多大学计算机系辛顿教授（Hinton G.）在《科学》（Science）上发表了《利用神经网络刻画数据维度》（Reducing the Dimensionality of Data with Neural Networks）一文，探讨了应用人工神经网络刻画数据的学习模型，首先提出了深度学习的概念和计算机深度学习模型，掀起了深度学习在人工智能领域的新高潮。在人工智能领域，深度学习其实是一种算法思维，其核心是对人脑思维深层次学习的模拟，通过模拟人脑的深层次抽象认知过程，实现计算机对数据的复杂运算和优化。人工智能专家们认为计算机和智能网络的这一深层的自动编码与解码过程，是一个从数据刻画、抽象认知到优选方案的深度学习的过程。由于人脑具有深度结构，认知过程是一个复杂的脑活动过程，因而计算机和人工智能网络模拟从符号接受、符号解码、意义建立再到优化方案的学习过程也是有结构的；同时，认知过程是逐层进行、逐步抽象的，人工智能不是纯粹依赖于数学模型的产物，而是对人脑、人脑神经网络及抽象认知和思维过程进行模拟的产物。应该说，到目前为止，深度学习是计算机和智能网络最接近人脑的智能方法。
来自脑科学、人工智能和学习科学领域的新成就，必然引起教育领域研究者的深刻反省。计算机、人工智能尚且能够模拟人脑的深层结构和抽象认知，通过神经网络的建立开展深度学习，那人对知识的学习过程究竟应该是一个怎样的脑活动的过程和学习过程？学生的学习有表层与深层等层次之分吗？从作为符号的公共知识到作为个人意义的个人知识究竟是怎样建立起来的？知识学习过程究竟是一个怎样的抽象认知过程？信息技术环境支持下深层次的学习如何实现？十多年来，这些问题引起了许多教育研究者特别是教育技术学研究者浓厚的兴趣，深度学习、深度教学的研究日益引起人们的重视。也正是在辛顿的“深度学习”概念明确提出后，教育学领域特别是教育技术学领域的深度学习研究日益活跃起来。2010年来，在中小学深度学习研究方面最有影响的当属加拿大西蒙菲莎大学（Simon Fraser University）伊根（Egan K.）教授领衔的“深度学习”（Learning in Depth，简称LID）项目组所进行的研究，其成果集中体现在《深度学习：转变学校教育的一个革新案例》（Learning in Depth: A Simple Innovation That Can Transform Schooling）等著述之中。该研究探讨了深度学习的基本原则与方法，分析了深度学习对学生成长、教师发展和学校革新的价值与路径，并在加拿大部分中小学进行实验研究，其核心成果聚焦课堂学习和教学问题，即使是关于教师教育中深度学习的研究，也聚焦于教师的学习过程和学习方式。近五年来，欧美一些学者也开展了深度学习的研究，如弗兰（Fullan M.）、奎因（Quinn J.）等，认为深度学习的根本宗旨不仅仅是变革教和学的方式本身，而是追求在引导学生从理解世界（Understanding the World），到进入世界（Engage the World），再到改造世界（Change the World）。最近五年来，深度学习研究的新理论、新范式不断涌现，如“无边界学习”“可见学习”等。伊根、弗兰、奎因等所开展的深度学习研究项目都超越了单一教育技术学视野的研究，不仅仅是关于教学设计、学习技术和学习环境开发的研究，而是基于建立新的学习观和知识观，对教学活动与学习过程作出了新的阐释。
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