本书总结了21世纪头20年来学习科学的进展和成就，展现了关于人如何学习的一系列新的科学研究，包括神经科学、教育学、计算机与信息科学、人工智能／机器学习和工程学以及社会、认知和行为科学等跨学科观点。这些新发展基于技术的进步，提供了引人入胜的新视角，使人们能够重新审视学习中长期存在的问题，为学习研究提供新方法。
全书共三个部分。第一部分阐述学习者与环境之间的相互作用，包括生命周期中生物、行为和认知发展的动态和互动因素，以及学习者与所处环境之间的相互作用。第二部分讨论技术学习话题，研究将人类学习原理运用于技术设计对于为学习提供有效支持并丰富学习内容的重要性。第三部分介绍学习科学的若干案例，探讨如何将学习科学的研究成果更多地运用到教学、学习和教育创新中。
本书最大的特点是通过实证研究的成果阐明学习科学的新视野、新领域和新方法，旨在促进人们从这些研究中获得教育实践和教育政策的启示，并以此不断丰富学习科学的研究和理论建设。
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