深层教和学的基础研究
在这个研究中，我们来回答：和浅层的机械式的教和学相比，深层教和学在脑活动和行为上有哪些特点，无论是学习过程中还是学习之后。也就是，深层学习是否有助于降低学习的认知负担、情感负担，提升迁移学习和迁移创造的能力，提升提出问题和解决问题的能力，以及这些差异是否可以找到脑活动的证据。
- 深层学习和浅层学习的对比，脑活动、学习成本和效果。
- 选择一个典型逻辑结构（例如，条件推理，或者类比），对比被试在回答内在逻辑相同但是和生活经验距离不同的问题的脑活动。旨在发现逻辑决策相比较于经验决策的特异性脑区。
- 选择一个知识，用机械式学习和理解型生成型学习来学习这个知识（例如，乘法口诀的记忆性学习和理解型生成型学习），对比浅层和深层学习过程中的脑区活动，以及学习完成之后运用知识时候的脑活动。旨在发现深层学习相比较于浅层学习的特异性脑区。
- 成本上，考虑学习过程中情感负担和认知负担的测量。
- 效果上，除了直接学习任务的达成度，考虑学习前后迁移学习、迁移创造的能力，学习之后的时间长短的影响。
- 特异性脑区发现之后，看在后续的迁移学习和迁移创造等高级任务中，是否同样被激活，甚至进一步研究学习中的激活和高级任务中的激活以及高级任务完成能力的相关性。
- 从知道到会用的距离，也就是知道知识但是不能把这些知识用于解决问题，是否就是教和学的层次的问题。
- 迷思的抑制和解除，是否就是教和学的层次的问题。
- 深层教和学的多脑（教师和学生、学生和学生）同步的研究：是否深层教和学更加促进师生的脑同步，是否师生脑同步程度更高联系着学习效果更好。
这部分研究主要在各个具体知识的局部层面上开展，仅仅考虑所学习的知识及其直接相关的知识。将来考虑到整个知识网络上的知识之间的上下左右联系导致的学习顺序对教和学的影响的问题，基于诊断性检测算法的个性化学习指导对教和学的影响的问题，交给相关研究。见例如理解型教和学的实验研究。