學習科學是一門研究教育學的跨學科領域，學習科學家們研究各種場景下的學習：不僅包括學校教室里的正規學習，還包括在家庭中、工作中、同伴中的非正式學習。學習科學的目標就是對引發有效學習的認知與社會過程有更好的理解，并且將這些知識應用于對教室和其他學習環境的再設計中，從而使學習者能夠高績效的學習（學習深度和學習效率）。學習科學涉及認知科學、教育心理學、計算機科學、人類學、社會學、信息科學、神經科學、教育、設計研究、教學設計等等領域與學科。
該學科主要由生物學和教育學交叉而成，涉及生物醫學工程、信息科學、腦科學、認知科學、心理學及教育學等眾多研究領域，通過在心智、腦科學和教育之間建立橋梁（Mind, Brain and Education），將腦科學的最新成果(從基因到行為)應用于教育和學習過程。
學習科學的研究旨在探索與人類（特別是兒童）學習能力相關的生物學、心理學和社會學機制，研究影響人類學習能力的生物學、心理學和社會學因素及其客觀的評價方法和技術，研究不同人群或者不同生長發育階段兒童的學習能力，研究相應的教育、教學規律和技術方法。
隨著學習科學研究的興起，世界教育領域對基于設計的研究(Design-based research，簡稱DBR)所投注的極大研究興趣，表明了作為一種整合教育研究與設計開發的全新學習研究方法，DBR蘊含著豐富潛力。
關于人類學習的理論(特別是教育心理學)一直是人們構筑教育實踐的基礎，實踐者力圖將關于人類學習的科學研究成果(實驗研究成果)應用到真實教育情境中來。但是，實踐者普遍發現，教育心理學對人類學習的很多洞見難以直接移譯到教育實境中并對實踐產生真正有效的影響，很多人因此批評教育心理學“無法產生有用的知識”。對這一現象的生成根源的剖析正是Ann Brown與Allan Collins(1992)創生DBR方法的初衷，即，學習情境是一種極為復雜的情境，在這種復雜情境中，我們很難用實驗設計的方法去檢測特定變量的因果影響；而Greeno(2006)等也指出，“實驗心理學的‘因素假設’觀在復雜的學習情境中是無效的”。正是在此基礎上，作為溝通真實情境中的理論與實踐的全新學習研究范式，DBR脫穎而出。DBR是一種在真實生活情境中進行研究和設計工作的新方法，它通過反復不斷地改變學習環境來解決這種情境的復雜性—— 搜集這些變化的效果證據并用其來指引下一次設計。因此，作為一種介入性的機制研究與發展研究，DBR的核心主旨在于，實踐層面的對學習環境的設計以及理論層面的對學習機制的理解是連接的、同時的、交互的、整合的，這恰恰與傳統心理學的實驗研究方法構成了鮮明的對比。
（圖片1）
DBR試圖打通理論與實踐之間的鴻溝，主張在設計過程中研究，在研究過程中設計，理論研究與實踐設計彼此交融、共同發展。DBR的這種核心主旨可溯源至杜威的“實踐”(Praxis)概念(Confrey，2006)。杜威認為，實踐不是一個單向度的過程，而是一個包含著探究的交易過程，在這一過程中，理論和實踐彼此提供著信息。因此，理論源自行動正如行動源自理論。從這一觀念出發，DBR可以被視作一種實踐形式，在實踐過程中，理論(與設計)將會根據本地特征(1ocal particulars)進行伸縮變化。Barab(2006)更為具體地描述了DBR的這種理論探究與實踐設計之間的緊密聯系。他認為，設計、理論、問題以及真實自然情境等是DBR的核心要素，它們以一種難分難解的方式相互交易，設計建立在理論的預測之上，并且理論的力量是通過設計在解決實際問題上的效用得以展現。
五個主要特征：
DBR是一種系統的但卻靈活的方法，旨在基于真實情境中研究者與實踐者之間的合作，通過迭代反復的分析、設計、開發與實施改善教育實踐，同時指向情境敏感的設計原則與學習理論的生成。具體而言，DBR具有5個基本的特征。
1.實用性
·DBR對理論和實踐同時精致化；
·對理論價值的評價在于理論能在多大程度上改善實踐，并為實踐提供豐富信息；
2.貫一性
·設計是理論驅動的，并扎根于相關的研究、理論和實踐中；
·設計在真實情境中進行，并且設計過程鑲嵌在DBR中，并通過DBR而展開研究；
3.交互性、迭代重復性、靈活性
·設計者參與到設計過程中，并與參與者共同工作；
·過程是分析、設計、實施與再設計的迭代重復過程；
·初始的設計計劃通常是非充分細節化的，因此設計者可在必要的時候進行仔細的變更；
4.整合性
·采用混合性的研究方法以擴大研究的可信度；
·隨著新的需求和問題的產生，以及研究關注點的變化，研究方法可隨之產生變更；
5.情境性
·研究過程、研究結果以及從初始計劃開始所產生的變化都被記錄收檔；
·研究結果是與設計過程及情境相關聯的；
·所產生的設計原則的內容及深度是不斷變化的；
·對生成的原則的應用，需要有相關的指導。
DBR是一種全新的研究方法，因為它強調真實情境中的介入性研究，旨在揭示有用的構造(useful constructs)，并推動有關人類學習的新理論的生成；DBR也是一種全新的教學設計方法，盡管與傳統的ISD一樣，DBR也強調設計活動要能應用至本土設計需求與問題的解決，但DBR更強調嚴謹的、重復的、迭代性的探究，更強調在解決本土設計問題的同時，生成實用性的、可推廣的設計原則與理論。由此可見，設計與研究相互整合、理論與實踐彼此聯結，構成了DBR的最大特色。
