目前深度學習在國內基礎教育已經是一個很火的概念，但總體來看，國內的深度學習理論有餘而實踐不足。而美國在這方面的探索發展就更值得我們參考借鑑。
隨著信息技術的快速發展，學生面臨著更為迅速變化的生活和工作環境，深度學習（Deeper Learning）逐漸成為全球教育領域熱烈討論的問題。美國基礎教育領域出現深度學習運動，加強學生在知識、技能、批判性思維以及獲得學習方法的能力等方面的深度學習。
深度學習的概念源於人們對人工神經網絡的研究，率先在機器學習和計算機人工智慧領域得到飛速發展。簡而言之，深度學習即如何制定出科學的機制，優化複雜的工作系統。過去10年間，基於教育工作者的反思、慈善界的支持以及地方政策制定者的參與，美國教育界應用了與人工智慧領域說法相近、內涵不同的名詞——深度學習，目的在於培養學生的競爭力，幫助學生進行更深入的學習，以適應當今社會的複雜性。
美國各界人士認為，要使學生成為未來社會的高度參與公民，在全球高技能工作中取得成功，教育系統要做好充分準備。為此，美國基礎教育領域出現了深度學習運動，培養學生進行深度學習，包括對知識、技能、批判性思維和問題解決、有效溝通、合作、學術思維方式以及學習方法的能力的學習。
深度學習：不斷變化的動態概念
美國卓越教育聯盟在2011年發布的報告中對深度學習給出如下定義：以創新方式向學生傳遞豐富的核心學習內容，引導學生有效學習並能將其所學付諸應用，強調將標準化測試與掌握溝通、協作、自主學習等能力相連接的一種學習方式。
美國教育心理學家理察·邁耶於2011年提出，深度學習的過程包括建立事實、概念、程序、策略、信念五類知識的相關網絡，使用合理的教學手段促進學生的知識遷移：事實是指對事物元素特性或關係的陳述；概念是指分類、模式、模型或原理；程序是指分步驟的工序；策略是指綜合方法；信念是指對個人學習的信念。邁耶指出，這五種學習知識的方式能夠引導深度學習的發生。
1. 事實知識如果形成一個整體而非孤立的碎片更容易進行遷移。專家的知識往往具有整體性，而初學者的事實知識則是碎片化的。
2. 概念知識最容易遷移的辦法是形成模式、模型和原理。專家的概念知識是結構性的，而初學者的概念知識一般較為膚淺。
3. 程序知識如果實現自動化更容易遷移，專家的程序知識儲存在長期記憶中並達到自動化，而初學者需要經過思考。
4. 策略知識可達到遷移的形式需要特定的認知與元認知策略。初學者在運用策略知識解決問題時往往使用一般策略，例如考慮解決問題的障礙等，如不成功只能從頭再來；而專家對此問題的解決有本領域內特定的策略。
5. 在信念知識上，專家具有對學習有益的信念，例如只要努力就能解決問題；而初學者則相反，會持有自我表現被個人能力限定等無益的信念。
組建深度學習聯盟，助貧困家庭學生
目前，美國教育界聯合正在進行深度學習實踐、來自41個州的500多所學校，組建了「深度學習聯盟」，總共服務超過22.7萬名學生，其中大多數是低收入家庭學生。各學校通過創建動態的學習環境，幫助學生深入理解學習的核心內容，改善學業成績。同時，利用這些知識引領學生開展批判性思維、進行有效溝通和自我反思，達到解決問題的目的。
深度學習聯盟分為亞洲社會聯盟、教育願景學校聯盟、新技術聯盟等10個學校聯盟，每個聯盟都有自身組織學校的原則。這些學校之間並不存在完全相同的深度學習方式，而是使用不同的或個性化的方法向學生提供多樣化的學習機會，與傳統的學校教育方法相比，聯盟學校共同承諾為學生提供更廣泛的學習支持。
亞洲社會聯盟目前有32所初高中學校成員，覆蓋1.7萬名學生。該聯盟主要為城市地區社會經濟處於弱勢地位的學生提供相關的21世紀技能教育服務。
大圖景學習聯盟目前有56所中小學成員，覆蓋7000名學生，旨在通過創建與社區協同工作的個性化學校，引領美國乃至國際教育的重大變革，不斷創新技術和測試學習工具，以使學校更好、更嚴謹。
關聯學習聯盟目前有62所高中學校成員，覆蓋5萬名學生，關聯學習幫助學生為未來職業做好準備。學生可以通過這種方式完成高中學業，接受高等教育，並獲得在工作、生活方面取得持久成功的能力。
教育願景學校聯盟目前有41所中小學成員，覆蓋9000名學生，學校利用自我導向，通過相關的項目學習幫助學生建立自主權；通過生涯諮詢建立學生歸屬感；通過民主管理的途徑賦予教師權利。相比關注學生的學業成就，這些學校更關注學生的全面發展，對學習和評估的性質進行不斷反思。
展望教育聯盟目前有3所高中學校成員，覆蓋1300名學生，每個展望教育學校都採用嚴謹、相關性、關係、結果四個特定學習策略，並且注重了解學生的學習動力是什麼，他們為了學習而需要什麼。
遠征學習聯盟通常與探險教育、戶外教育、環境教育或體驗式教育相關，特指在這些領域內與探索、旅行或探險相關的學習。遠征教育可以在各種環境中進行，包括荒野、教室以及網際網路虛擬空間。目前有158所中小學成員，覆蓋4.6萬名學生，這種模式能夠有效激發學生的學習動機，將學校轉變為學生自學的場所。遠征學習與學校、區域和特許委員會共同開辦新學校及改造現有學校，為學校領導和教師提供專業發展、課程規劃資源，提高學生的參與度和成就感，在城市、農村和郊區學校都取得了成功。
高技術學校聯盟目前有11所中小學成員，覆蓋5000名學生。其聯盟校之一的新科技高中始建於2000年，由聖地亞哥商業領袖和教育工作者聯盟發起，已發展成為一個綜合的學校，聯盟提供全面的教師認證計劃，並新建了創新型教育研究生院向教師提供專業發展的機會。
公立國際學校聯盟目前有17所高中學校成員，覆蓋6000名學生，通過發展和維持強大的創新型國際高中聯盟，為新移民提供優質教育，確保他們獲得高質量的高中教育，為他們打開實現「美國夢」的大門。
新技術聯盟目前有133所中小學成員，覆蓋3.5萬名學生。新技術聯盟的每所學校都保持著一種促進信任、尊重、責任的文化，在全美範圍內與學校、區域、社區合作，為學生提供服務和支持，幫助學生獲得在生活、未來職業生涯中取得成功所需 要的知識和技能。
公立學校新遠景聯盟目前有77所中小學成員，覆蓋4.4萬名學生，90％的學校是新學校或小學校。2007年，紐約市教育局選擇公立學校新遠景聯盟作為合作夥伴支持組織（PSO，Partnership Support Organization），自此該聯盟開始與其中的70餘所學校密切合作，為全市3.4萬名學生提供各類支持性服務，旨在幫助那些在學分上落後的大學畢業生。
隨著深度學習在國際教育領域影響力的擴大，聯合國教科文組織2015年發布了《反思教育：向「全球共同體利益」的理念轉變》，其中提及學習作為世界的共同生活狀態，早已不是達成個人目標的途徑和手段，更不能以考試分數作為學習成功的標準。可見，使學習從表層學習走向深度學習，以成長性思維方式培養符合21世紀的新型創新人才，是當前全球教育改革的重要課題。
遠征學習聯盟，行動中的深度學習
以遠征學習聯盟為例，聯盟學校將數學、科學、歷史、英語等科目連結到社區，開展多主題學習。除了知識本身的學習，學生還可以獲得批判性思維、解決問題的技巧等更多維、更深層面的指導。
1. 做中學
與傳統教學相比，學生通過遠征學習，走進社區了解生態學、分區問題、投票權等各種常識。學生單獨或以小組合作的方式進行學習，研究、分析數據，並將自己的發現呈現給教師、同學，並接受他們的反饋進行修改。這個過程中的每一步都體現了持續改進和完善的文化。
2. 行動中的深度學習
2010年，城市設施工程師約瑟夫·弗雷斯特與斯普林菲爾德文藝復興學校的十年級學生合作開發環境科學課程，探索如何節約能源。課程開發過程中，學生們搜集數據，對城市學校建築的保護提出建議，並向城市官員介紹他們的發現。斯普林菲爾德市市長多梅尼克·薩諾不僅讚揚了學生的表現，支持他們的想法，並且提案投資15.6萬美元。兩年內，市政府收回了所有投資成本，並繼續追加25萬美元投入，吸引學生繼續參與未來的項目。
3. 持續超出同行表現的多元的學生
遠征學習包括全國多元化社區中的學生和教育工作者，有4.6萬名來自不同社會經濟和種族背景的學生。根據2013年的一項研究，遠征學習聯盟學校的學生在標準化測試表現上一直優於其他學校，包括黑人和拉丁裔學生也能夠得到較高的分數。遠征學習聯盟的學生比其他同類學生的大學錄取率更高。
4. 得到持續培訓與發展的教師
遠征學習學校對教師給予特別關注，這裡的教師更明白課堂以外事務的重要性。教師和學校領導共同改進課程設計、學校文化、領導力及評估，每年有超出800人參加示範課程、課堂觀察以及在線論壇，教育工作者可以分享信息，並進行同行學習。除嚴格的評估和確保教師使用數據指導教學，還賦予教師充足的創造力和判斷力空間。教師可以衡量進度，靈活調整指導方案以滿足學生需求。
5. 全面實施共同核心素養
教育標準與政策決策者要求必須提供高質量、一致的課程來教授深度學習的學術內容和技能。紐約州選出遠征學習來規劃和建立全州範圍內3-8年級英語語言藝術與讀寫能力課程。這些材料將受到審查以證明其內容與核心素養的一致性。最後，他們將公開課程內容給其他地區使用，幫助和確保所有學生都能為大學、工作和生活做好準備。
豐富多彩的聯盟學校實踐
除了遠征學習聯盟，其他聯盟的學校成員也進行了豐富的實踐。例如，高技術學校聯盟成員之一、俄亥俄州的MC2 STEM高中是通過公私合作夥伴關係創建的，包括克利夫蘭州立大學和通用電氣，為科學、技術、工程和數學領域的學生提供真實的學習體驗。MC2 STEM高中基於「掌握學習」的能力體系授予課程學分，學生通過掌握課程內容獲取進步，而不是簡單地投入「座位時間」。課程實施完全嵌入STEM行業，學生在現場和行業合作夥伴的支持和指導下完成高峰體驗。這種基於項目的學習使學生能夠獲得協同工作和跨學科的經驗。MC2 STEM高中強調實習和工作的重要性，學生在學校的三個校區接受就業指導，讓他們以有影響力的方式與STEM專業人士聯繫。
哈莫尼磁石學校是波特維爾聯合學區的第一所關聯學習聯盟學校，旨在為學生提供綜合的學習支持。關聯學習聯盟專注於特定的行業主題，如工程、醫療保健、表演藝術等，為學生提供直接參與國家和地方工商業、高等教育的相關學習經驗。哈莫尼磁石學校的學生可以選擇參與兩個關聯學習其中的一個——工程和表演藝術。通過關聯學習，學生可以從小型學習社區中受益，在其職業、技術教育和學術課程中體驗綜合課程，參加與工業主題課程相關的學習。
此外，關聯學習聯盟學校為學生提供額外的個人、學術和工作學習支持，滿足學生的學業、個人、社交和情感需求。
在美國，成千上萬的教師正在通過進行深度學習實踐改變學習的本來面貌，通過深度學習培養學生立足21世紀所需要的核心素養：掌握嚴格的學術內容；學習批判思維並解決問題；學習合作、溝通、自我成長能力的信念等。按照這種方式學習的學生可以設定自身的目標，適應新的環境，接受反饋，並選擇自己的路。
面對未來社會的各種挑戰，美國作為推動深度學習的先行者，幫助社會經濟地位不同的學生，通過問題解決、團隊項目、動手實踐學習等活動，建立創造性和批判性的思維，使他們能夠克服各項挑戰，掌握教室以外的技能，實現教室以外的目標。