נוירופדגוגיה, או מדע העָצָב בחינוך (Educational Neuroscience) משלב ידע מתחום הפסיכולוגיה, פדגוגיה, וחקר המוח והבינה (Mind, Brain and Education – MBE). שילוב זה יוצר שדה מחקר בין-תחומי בעל פוטנציאל להשפעה רחבה על איכות הפדגוגיה. מעבר לכך, הוא מבקש לפרוץ את "הקופסה השחורה" שבמוח, להתבונן פנימה ולהבין את התהליכים המתרחשים בו ולהביא את הממצאים לאנשי הפדגוגיה והפסיכולוגיה – ממצאים שיהוו בסיס איתן לפיתוח גישות פדגוגיות חדשות, פרקטיקות וכלים, שישפרו את איכות ההוראה, יגבירו את המוטיבציה ללמידה, יביאו לפיתוח סביבות למידה מותאמות ורלוונטיות, ויאפשרו תהליכי למידה משמעותיים ואפקטיביים (ריקי נחום).