从学习主题来看，分科课程阻碍了学生对不同学科课程内容的整体把握，不利于学生在头脑中建立学科内容之间的联结，从而使学科内容碎片化、孤立化。分科课程为主的基础教育课程与教学体系中，学科内容构成比较单一，基本上以教科书内容为主，过于重视知识与技能的习得，而体现学生交流、批判能力、创造能力以及学习策略方面的内容和活动较少。相关学科之间内容缺乏整合，从形式上割裂了学科之间的相互联系，按照学科逻辑组织课程内容，与学生的现实生活相去甚远，难以激发学生的学习兴趣。
从学习方式来看，深度学习倡导对所学知识的深度理解，旨在培养学生对真实、复杂问题的解决能力，侧重对问题情境素材的分析与提取，解决问题策略的选择与优化，这个过程关键在于知识的迁移，而非将问题解决转换成对知识的机械记忆。在应试教育的影响下，问题解决中呈现去过程、去情境的现象在本质上剥夺了学生自由发展的空间，消解了学科经验、学科思想和学科关键能力发展的过程，这是应试教学的通病。而学生在学习中注重问题形式的固定化、问题答案的标准化、问题完成的快速化，导致学生的问题解决能力并没有得到真正培养，浅层学习下一些简单重复的、非反思性的、封闭式问题解决不利于深度学习的发生。
从学习目标来看，深度学习强调提升学生的高阶思维，目前的一些课堂教学是披着深度学习“外衣”的学习活动，以机械记忆和反复操练为主，缺少深度思维加工，导致学习成果多以复制为主，难以迁移和深化。在浅表学习环境中，显性知识依然是学生学习获取的主要内容，记忆能力在学生学习过程中扮演重要角色，知识背后的学科思想与学习能力、理解力被排挤于边缘位置。这导致学生依旧以“知识至上”为目标导向，以知识记忆和技能训练为主，学生的学习内容缺少“灵魂”，高阶思维尤其是学生的创新意识与批判思维缺失。
STEAM教育核心理念促进深度学习的发生。深度学习是对学习样态的质性描述，是借助人文的学习方式进行的一种整体学习过程，这个过程可以从学生的认知结构、实践能力与复杂情感三个维度开展。STEAM教育的学科融合、问题解决与技术赋能可以为深度学习提供基础。
学科融合可以完成学问性知识与体验性知识、单一性知识与融合性知识、理论性知识与实践性知识的相互转化与融通，使学生具备综合性知识。STEAM教育学科融合理念在内容上的整合性满足深度学习的主题教学之维，有效构建学生认知结构，与深度学习所要求的学生积极参与体验学习过程并积累基本活动经验相契合，可以帮助学生在深度学习中获得系统化、联结化与生活化的知识结构，该知识结构承载着分析与综合、归纳与演绎、分类与比较的方法，从而引导学生树立关于世界的整体性认识和全息观念。
借助实践性与创新性问题解决，为学生提供真实的学习情境和问题场域，增强学习者的内在学习动机，激励学生自主学习愿景，发展学生深刻理解和灵活运用知识综合解决现实问题能力。STEAM教育问题解决理念在形式上的情境性，契合深度学习能力培养之维，促进学生实践能力的形成，尤其侧重培养学生在跨学科现实情境中对问题的分析与思考，这和深度学习本质一致。STEAM教育问题解决理念关注学生在知识理解基础上的迁移和运用，能够培养学生在深度学习中运用已有知识、技能解决实际问题,从而发展学生的实践能力。
综上所述，借助现代化信息技术教育手段，提高学生课堂参与度，注重对学生思维的关注度，实现让学生经历从感性认知到理性升华。STEAM教育技术赋能理念在手段上的信息化指向深度学习的目标达成之维，能够观照学生学习过程中的复杂情感。学生参与、体验与理解，建立跨学科的知识结构体系，实现对所学内容的储存、维持与运用，培养学生的高级思维。STEAM对“重显性、轻隐性”“重行为、轻认知”分裂式学习目标解构，建构利于批判质疑与创新思维，有助于学生像学科专家那样进行深入的思考，提升反思能力与质疑精神，实现深度学习的思维提升。
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