当前,国家对教育信息化的研究和实践给予了大量人力、物力和财力,然其是否真的促进了学习者发展,学校教育并未完全给出积极的反馈。小学数学作为学校教育的核心构成,其学习品质受到研究者和实践者的广泛关注。研究围绕“技术促进深度学习”这一核心命题,以小学数学为载体,深入学科内部,探索技术促进学科教学的有效范式。据此,确定了研究问题:一是小学数学深度学习品质如何表征?二是技术如何促进小学数学深度学习?三是技术促进小学数学深度学习的机理是什么?研究运用文献分析、准实验研究、实验研究、问卷与访谈等方法,经历了四个研究阶段:第1部分文献分析。确立了研究问题、研究方法、研究思路、研究框架等内容(绪论),厘清了CTCL研究范式、深度学习和小学数学教学的研究现状及其关系(第一章)。第2部分诊断性研究。运用已有量表,聚焦小学生数学学习策略和认知结构,开发了小学数学可视化诊断系统,对四城市小学生数学学习品质现状进行了评测,为实证研究提供了评估工具和方法(第二章)。第3部分实证研究。运用准实验和实验研究,在不同水平学校和不同年级中先后进行了3个课堂实验,每个实验均每天1学时,持续1个月。实验对学业成绩、学习策略、认知结构、眼动、ERP脑电、学习者注意力与学习者互赖关系等数据进行了分析与比较,具体如下:一是多变量探索性实验,确立了技术促进小学数学深度学习的两个主要影响因素“学习内容”与“学习方式”(第三章);二是针对“学习内容”的验证性实验,其变量为“深度学习内容构成及其数字化资源表征”;三是针对“学习方式”的验证性实验,其变量为“个性化-合作”学习(第四章)。第4部分范式构建与理论总结。通过实证研究,归纳了技术促进小学数学深度学习的操作范式(第五章),包括针对“学习内容”的“4S”学习内容构成、课程重构框架、S-DIP资源表征态、CRF资源开发模式;针对“学习方式”的PCL设计原型与PCL模型等;解析了深度学习发生过程与设计模型S-ACIG,析出技术促进小学数学深度学习的发生机理,明确了深度学习中的技术使能,形成了课堂深度学习的实践框架(第六章),并总结了整个研究的结论、成果、不足与下一步研究计划(结论与展望)。针对三个研究问题,研究得出了以下结论:一是认知(学业成绩等)、生理(眼动等)和情感(学习者互赖关系等)三个层面共同表征深度学习;二是“4S”学习内容构成及其资源表征促进了知识的多样态呈现并与深度学习过程契合;“个性化-合作”学习方式促进学习者基于个性的社会化过程发生;三是“分布式交互中数形转化”是技术促进小学数学深度学习的发生机理。研究中实验组在认知、生理和情感三个层面都获得了较显著的发展;操作范式具有较强的可推广性,丰富了技术促进学科学习的理论与实践。