每一天，我们的大脑都会接触到很多信息。我们不断受到视觉、听觉和其他感官刺激的轰炸。但是，我们如何从这一切中获取意义呢？
我们的大脑已经准备好以特定的方式组织和分析所有这些刺激，例如比较、排序和定义。了解大脑处理信息的方式，并教学生激活和利用这些思维过程，是有效学习的关键。
获取事实与创造意义
简单地获取事实和真正的学习是有区别的。可以教计算机程序和鹦鹉对特定刺激做出明确的反应。但是，当被问及“法国的首都是什么？”时，计算机程序可以正确回答“巴黎”，并不意味着它对信息有任何理解。学习和理解要求学习者能够将信息与其他知识联系起来，并以各种方式应用它。
许多学生能够在没有表现出对材料的真正理解的情况下鹦鹉学舌地回溯事实进行测试或测验。这种死记硬背的学习往往是暂时的和短暂的。如果它没有在一个更大的框架（或模式）中连接在一起，大脑就更难回忆起来。更重要的是，学生将无法利用这些信息来建立对世界的更复杂和准确的理解，也无法将其应用于新的环境中。
教育不仅仅是记住一组不相关的事实，然后根据需要将它们吐出来。我们希望我们的学生成为灵活的思考者和问题解决者。当学生真正理解材料时，他们能够：
将它与他们已经知道的其他内容放在上下文中，并将其集成到一个更大的架构中
用它来更新他们的理解并纠正误解
抽出最重要的信息，用自己的话总结
认识到他们理解的局限性并提出有意义的问题
以新的方式和新的情况应用它
我们如何从死记硬背转向复杂的理解和应用？真正的学习需要学生激活核心认知过程，帮助大脑理解一切。如果没有这些认知过程，新的事实和刺激就会简单地进入大脑，而没有任何过滤、分类、组织或判断。
我们的大脑以各种方式处理和组织信息。用于学习的核心认知过程最初由阿尔伯特·厄普顿（Albert Upton）定义，后来由大卫·耶尔（David Hyerle）完善。它们包括：
定义：列出您所知道的有关某个主题或术语的事实、细节和关键信息。示例：长颈鹿是哺乳动物，它们非常高大，吃树叶，脖子很长，有斑点。
描述：使用形容词识别事物的本质特征。示例：埃比尼泽·斯克鲁奇年老、贪婪、卑鄙、吝啬、冷酷无情、悲惨。
比较和对比：分析两件事之间的相似或不同之处。示例：等腰三角形和等边三角形都有 3 条边，角加起来等于 180 度，但等腰三角形有 2 条相等的边，等边三角形有 3 条相等的边。
分类：将信息组织成组或集合，并列出每个集合的详细信息、成员或特征。示例：生命的王国是动物、植物、真菌、原生生物、古细菌和真细菌。每个王国的一些例子是......
整体与部分的关系：定义系统的部件和子部件。示例：原子由一个原子核组成，原子核包含质子和中子，以及能量壳层，可以在其中找到电子。电子、质子和中子由夸克组成。
排序：概述流程中的步骤或叙述中的事件序列。示例：要制作BLT三明治，首先要煎四块培根;然后烤两片面包;然后在面包上放蛋黄酱;然后...
因果关系：分析事件的根本原因和影响。第一次世界大战的一些原因是弗朗茨·斐迪南大公被暗杀、民族主义的兴起、国家间联盟制度和军国主义。战争的一些结果是......
类比和关系：使用类比或相关因素显示事物之间的关系。例如：太阳能电池板通过从太阳捕获能量来发电，而燃煤电厂则通过从地下燃烧煤炭来发电。
总之，这八个过程涵盖了大脑理解我们周围世界的最重要方式。通过有意识地激活和组合这些认知过程，并知道哪些过程适用于不同的任务，我们可以从表面知识转向深刻理解。
元认知：思考思考
这些思维过程内置于我们的大脑中;我们一直在自动使用它们。但我们并不总是有效地使用它们。高效的学习者知道如何有意识地进入这些不同的思维模式，并将它们应用于不同类型的任务。
这个过程涉及元认知：“思考思考”。元认知策略帮助学生分析任务或问题，识别需要什么样的思维，并为手头的任务激活正确的认知过程。具有较强元认知能力的学生了解不同的思维模式，并能有意识地有效地应用它们。
教师可以通过为八项核心元认知技能中的每一项提供明确的指导和建模来帮助学生建立元认知技能。这样做可以让学生瞥见自己大脑的“幕后”，这样他们就可以了解他们的大脑是如何工作的，以及他们需要做什么来激活这些过程。
用思维导图让思维可见
思维导图使学生对八个认知过程可见和明确。八个地图中的每一个都直接对应于一个特定的认知过程。
使用地图可以激活大脑的视觉处理中心，并帮助学生识别和分析信息模式。随着学生熟练使用地图，他们也熟练掌握了它们所说明的认知过程。
学生还将学习如何将地图和思维过程与关键的学术词汇联系起来。例如，他们将了解到“起源”、“影响”或“后果”等词与因果思维有关，需要多流图，而“排序”、“组”和“组织”等词与分类有关，需要树状图。随着时间的流逝，使用地图来激活和可视化核心认知过程变得自动;当他们在作业中听到某些关键词或问题类型时，他们确切地知道使用哪个地图来激活任务的正确思维过程。通过这种方式，地图就像解锁认知过程的钥匙一样。使用地图可视化自己的思维有助于学生成为更高效、更灵活、更有效的思考者和学习者。