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从2010年开始，深度学习在世界范围内的发展进一步加快。在这一阶段，人们对深度学习的认识发生了转变，同时也越来越重视深度学习的评价。此外，以美国为代表的一些国家率先进行了深度学习的实践。
自2010年开始，人们对深度学习的认识发生了重大变化，这主要体现在两个方面：其一，深度学习不仅是一种学习方式，更是学习过程和结果。深度学习的概念既用于描述学生的一系列能力或目标，也用于表征促进这些能力的学习方式（或过程）
。例如，威廉和弗洛拉·休利特基金会认为深度学习是“学生必须掌握的一系列能力，以便对学术内容有敏锐的理解，并将他们的知识应用到课堂和工作中”。并将深度学习分为掌握核心学术内容、批判性思维与问题解决、有效沟通、协作能力、学会如何学习，以及学术心智六个维度。美国国家研究委员会（National Research Council, NRC）在对一系列学科理论和研究进行回顾的基础上，把深度学习定义为“个体能够将从一个情境中学到的知识应用到另一种新情境的过程”，即迁移。NRC为了区别深度学习与“21世纪能力”，把21世纪能力分为三个领域：认知领域、人际领域和个人领域。美国卓越教育联盟（Alliance for Excellent Education）也认为“深度学习是指以创新的方式向学生提供丰富的核心内容，使他们能够学习并应用所学知识。严谨的核心内容是学习过程的核心，真正的深度学习是培养能力，使高中毕业生能够为大学和职业生涯做好准备，然后能在生活和工作中最大限度地利用已学知识。”
其二，对深度学习的认识走出了认知领域的窠臼。无论是威廉和弗洛拉·休利特基金会划分的六维度能力，还是NRC的三大领域，都不再把深度学习完全视为认知领域的“领地”，而是从一种完整的视角看待它。我国研究者吴永军也认为应超越认知心理学的局限，建构一种全视角深度学习观。具体而言，一是对深度学习的理解必须是整体的、全面的。人的深度学习是一种整体的学习状态，是学习者全身心投入的过程，它既是学习者大脑内部信息加工的过程，也是一个充满情感、意志、精神和兴趣的过程；它不仅是一个个体学习的过程，还是一个社会过程和文化过程。二是深度学习品质是可以学习的，促进深度学习的策略必须是整体的、系统的和全方位的，任何单一的策略（如设计高阶思维问题）都是不可能奏效或取得持续性效果的。三是在深度学习研究上必须摒弃“个人主义”方法论，彻底变革研究思维，这也是全视角深度学习的题中之意。
随着深度学习的深入发展，促进学生深度学习已成为基本共识，如何评价深度学习亦受到广泛关注。国内外许多研究者对此进行研究，并取得了较为丰硕的成果。
在国外，深度学习的评价研究以实证研究为主。例如，希林·伊克卢奇·柯姆切莱布等人使用《科学学习方式问卷》（
Learning Approaches to Science Scale
）对小学生的深度学习状况进行了评价。
根据该量表，得分越高，学习程度越深，得分越低，学习程度越浅。里森等人
、梅休等人
都在研究中使用了全美大学生学习投入调查（National Survey of Student Engagement，简称NSSE）团队开发的深度学习方式量表评价了学生的学习状况。坎贝尔和卡布雷拉则对NSSE深度学习方式量表（包括三个子维度：高阶学习、整合学习和反思学习）的有效性进行了分析。
除此之外，坎佩洛等人
调查了概念图能在多大程度上促进高中学生的有意义的学习，概念图在该研究中也是评价工具。
相比国外，国内关于深度学习的评价研究主要是理论研究。例如，郑东辉
提出了促进深度学习的课堂评价理念和评价路径：在评价理念上，一是评价合乎伦理，实现手段与目的的融合；二是评价主体多元，实现自我与他者的统一；三是评价融入教与学之中，实现信息转换。在评价路径上，一是将评价活动设计进教案；二是运用多种方法收集深度学习信息；三是合情合理地反馈学习结果；四是引导学生自我评价。也有研究者构建了深度学习的评价模式和评价框架。例如，张浩、吴秀娟和王静以布鲁姆的认知目标分类法、比格斯的SOLO分类法、辛普森的动作技能目标分类法和克拉斯沃尔的情感目标分类法为基础构建了深度学习的多维评价体系，以非结构化的深层知识、高阶认知技能、高阶思维能力和高水平动作技能等的形成为深度学习评价的现实标准构建出了认知、思维结构、动作技能和情感四位一体的深度学习评价体系，以解析不同领域中深度学习者可达成的预期目标。
陈明选和邓喆运用SOLO分类理论，从设计评价内容、预设学习目标、分析学生先前理解水平、分析学生学后理解水平及理解水平的变化情况等方面构建了理解水平的学习评价框架，目的是评价学生整个学习过程认知结构的变化。
刘哲雨和赫晓鑫基于迁移理论和SOLO水平分类方法，构建了深度学习效果的“3+2”评价模式，即新知理解评价深度学习的基础，内部关联迁移和外部拓展迁移评价深度学习的程度。
庞敬文等人从识记（包括认识目标、理解目标、制订计划）、领会（包括内容获取、内容理解、观点形成）、运用（包括标准和课程、学习情境创设、教学准备、教学资源利用）、分析（包括预备与激活原知识、教学环节、学习方法）、综合（包括深度加工知识、个性化测试与提升、知识体系梳理、拓展与延伸）、评价（包括评价学生、价值评价、归因分析）六大维度构建了深度学习视角下智慧课堂评价指标体系。
还有研究者从深度学习动机、深度学习投入、深度学习策略和深度学习结果四个维度构建了混合学习环境下深度学习评价量表，并进行了信效度检验、应用与有效性分析，证实该量表具有一定的有效性，可以作为评价混合学习环境下深度学习的工具。
只有为数不多的研究者进行了实证研究。例如，刘丽丽使用SOLO分类理论评价了小学生语文学习结果的质量。
2010年以来，美国、加拿大等国已经开始在真实的课堂中进行深度学习的试验，代表性的项目有以下两个。
SDL（The Study of Deeper Learning: Opportunities and Outcomes）是由威廉和弗洛拉·休利特基金会资助，美国研究院组织实施的概念验证研究项目（proof-of-concept study），其目的是确定那些在至少中等程度实施深度学习的学校就读的学生是否比没进入这些学校的学生获得了更深入的学习机会和学习成果。与对某一特定项目或深度学习方式的评估不同，SDL侧重于提供证据，以表明学校是否能够在各种合理实施的方法和多样化的学生中促进深度学习。SDL项目的基本假设是：其一，教育工作者可以设计或重新设计学校的教学策略、结构和文化，使其定位在深度学习。不同学校的策略、结构和文化可采取不同的方式，但它们与传统的教育方法不同，特别是在高中阶段。其二，在这些学校学习的学生将有更多的机会参与更深入的学习。其三，这些机会将使学生获得在大学、职业和生活中取得成功所需的可转移的能力。为达到目标，参与SDL的实验学校主要从两个方面做了努力：一是课堂教学；二是学校结构和文化。
在课堂教学上，实验学校从教育目标、课程、教学策略、评价四个方面进行了设计。一是制定明确的目标。实验学校均把认知领域、人际领域、个人领域的深层能力作为目标。例如，在认知领域，高阶思维或批判性思维能力是主要目标，具体包括：如何将学习内容与现实世界建立联系、如何查找和使用信息、如何解决问题和批判性思考、如何区分事实与虚构以及如何推理和分析问题。又如在人际领域，沟通技巧和有效的沟通能力是实验学校的目标。二是开发深度学习课程。课程是实现教育目标的基本保证，因此实验学校普遍开发了能促进深度学习的课程。这些课程主要由教师设计，并基于特定的标准，包括共同核心州立标准（CCSS），州标准或深度学习课程框架。除此之外，一些学校还开发了涵盖相关内容标准和学习目标、纳入学生兴趣和当地资源的个性化项目。三是教学策略。例如，为发展深度认知能力，实验学校采取的策略主要有：基于项目的学习、教学与现实世界相联系、在校外提供实习机会和个性化教学等。基于项目的学习是培养深度认知技能的主要策略，它不仅可以让学生把不同学科的知识联系起来，还可以将他们在学校学到的知识与现实生活中可能遇到的情境联系起来。小组开展的项目还可以培养学生的沟通技巧，提高学生的协作能力。此外，在大多数实验学校，教学与现实世界联系被认为是促进学生把在学校学到的知识应用到校外学习和毕业工作的重要途径。例如，一所学校的新生完成了一个为期一学期的关于可持续发展的项目。在这个过程中，学生参观了当地的公司，并选择了影响学校或城市可持续发展的问题作为研究主题，收集数据后向同学、家长和社区成员进行展示和介绍。四是评估。为确保学生的深度学习能力得到发展，实验学校采取了一系列评估策略。例如，在认知领域，主要包括：长期评估（如展览或作品集），以展示学生积累的知识和能力；非正式的形成性评估（如在课堂上提问以获知学生的理解、课程结束时回答问题或提示），以评估学生的学习进展。
在学校结构和文化上，主要策略包括开设咨询课、灵活的课时安排以及支持个性化的学校文化。咨询课是实验学校支持学生深度学习的重要举措。开设咨询课的目的是加强成人与学生之间的联系，同时培养个性化和支持性的学校文化。虽然咨询课程以不同的方式设置，但它们的共同点是顾问（主要由教师担任）与学生或一组学生定期会面，提供学术和社会支持。灵活的课时安排也是许多实验学校采取的有效方法，目的是使教学与深度学习相一致。例如，有的实验学校把课时从50分钟延长到90分钟，以保证学生有更多的时间钻研主题；也有学校把课时延长到了2个小时；还有学校实行混合时间制。最后是支持个性化的学校文化。创建个性化的学校文化和学习环境，能使学生积极地参与教育活动，从而达到深度学习的目标。例如，差不多有一半的实验学校明确地将他们的学校文化描述为具有高度信任、尊重和支持的“家庭”氛围。
美国研究院的研究证实，相比非实验学校，实验学校的学生有更多的机会进行深度学习。这些机会对学生的发展起到了积极的影响，包括提高对复杂问题的解决能力、协作能力、沟通能力、学习能力和创造性思维能力。例如，和非实验学校学生相比，实验学校学生在国际学生评估项目（Programme for International Student Assessment，简称PISA）中获得了更高的分数；表现了更高水平的协作技能、学术参与能力、学习动机和自我效能；更有可能按时毕业；更有可能入读高等教育机构
。
美国8所公立学校深度学习实践是马丁内兹和麦格拉斯在2011年发起的实验项目，旨在改革学生学习的经验。这8所公立学校（其中包括1所磁石学校和3所特许学校），少数族裔比例占30%以上，享受免费午餐或午餐补贴的人数比例从32%到100%不等，学校规模也比全国平均水平略小（每个学校的学生人数不到600人）。他们认为美国大多数公立学校是20世纪的学校，却试图应对21世纪的学生，这些学校未能提供给学生应有的高质量和个性化的教育。他们认为，解决方案是提供“深度学习”的教学。这一术语也包括了深度学习的五大目标，包括掌握必要的学术内容、批判性思维和解决复杂问题、协同工作和有效沟通、具有学术思维、通过自主导向学习赋权。为达到目标，他们采取了6个促进深度学习的核心策略。
一是连接，创建一个学习者社区。当学生对教师、其他学生以及他们的使命有着积极的感受时，将会更好地学习，因此强大的学校社区对学生来说非常重要，它能使学生从被动角色转为积极的、自我导向的主动学习者。为创造一个更具凝聚力、真正协作的学校环境，必须将支持和信任与高期望和学习的集体责任结合起来。具体包括：激励学生关心彼此的成功；通过各种全校活动、信息传递和仪式，使学生重新认识学习和自我指导的价值；让高年级学生成为导师和榜样；建立建设性学习反馈和反思的准则；设计能反映促进开放和协作环境的建筑。
二是赋权，激励学生引领自己的学习。积极的、有意义的教育经验对于帮助学生达到更深入的学习目标至关重要。因而，所有学校都强调以探究为基础的学习，并让学生在小组中积极有效地工作、制作产品或共同解决问题，同时允许学生失败。教师则不断转变角色，从设计课程到咨询，再到辅导等。
三是情境化，使学科相互关联并应用到现实中。当材料与个人相关并且主题被整合时，学生对材料将会有更深入的理解。同时，学科不是孤立地被教授，而是与更大的主题、概念和多个学科相关联，并将其应用到现实世界的问题中。
四是延伸，超越学校围墙的网络。通过与校外开展合作为学生提供更广泛的支持和学习网络，这不仅可以为学生提供丰富的资源和经验，还可以帮助他们掌握现实中的技能。
五是激励，用定制化的学习激励每一个学生。为了使定制学习满足每个学生的教育需求和愿望，教师应通过正式程序（如咨询）和非正式程序（包括非正式对话、家长或其他老师的观察）了解每个学生的特点。
六是充分利用技术。技术可以用来加强学生的学习，如使用能够培养学生研究技能和批判性思维技能的应用程序、提供设计项目的数字方法、在学校内外进行协作和交流等。但必须让技术成为“仆人”而不是“主人”。