随着人们迈入知识经济时代，社会对教育提出了更高的要求。与此同时，生物科学、认知科学、发展科学的飞速发展，各种研究技术与方法的不断完善，对人类大脑的运行规律与学生学习机制的研究有了突飞猛进的发展。在这种情况下，整合心理、脑与教育的一门新兴学科——学习科学应运而生。经济合作与发展组织编著的《理解脑——新的学习科学的诞生》主要讨论新的学习科学的主要内涵。学习科学将神经科学、认知心理学的研究纳入到教育研究领域，拓宽了传统的教育研究范畴。它不仅关注课堂中学生学习行为的改变、学生学习愿望的激发等宏观层面的研究，也关注大脑在外部环境的刺激下形成神经连接或者改变大脑功能区以及功能联结等微观层面的研究。