认知观既是心理学历史中最古老的思想，又是心理学大家庭中最年轻的成员之一。认知被广泛的定义为，当我们识别一个物体、记住一个名字、获得一个方法、理解一句话或是解决一个问题时，我们所经历的心理过程。认知主义关注的焦点是日常的正常思维。认知科学是对思维、语言以及正逐渐增多的关于脑的研究，认知科学将认知看作是一种复杂而又协调良好的操作系统，从广义的层面上说，认知科学又是又称为学习科学。
认知观与行为观的区别在于他们对究竟学到了什么有着不同的假设。认知观认为，人们学到的是知识和策略，知识和策略的变化，有可能促进行为发生变化；行为观认为，人们学到的是新的行为本身，认知观认为，学习是对我们已有理解的延伸和转化，并不是简单的在头脑中的白板上形成链接，人们并不是被动地接受环境事件的影响，而是在追求目标时，主动选择、实践、注意、忽略、反省并作出其他的决策。
纵观人的一生，大脑都在不断变化，学习也会影响这些变化，观察与想象也可以支持学习，因为大脑可以自动地作出反应，无论何时，只要有学习发生，就会有大脑卷入，我们相信大脑已经进化到教育与被教育的程度，而且常常是本能的，无须费力就能进行，大脑塑造认知加工活动，同时也被该认知加工活动所塑造，即使是不成功的信息加工过程，也能够促进大脑的发展、分析、控制、记忆容量、加工速度以及相互连接信息等认知能力，可使人们更有可能进行自我规划和持续的认知发展。
知识和知道都是认知学习的结果，知道不仅仅是先前学习的结果，也可以指导新的学习，认知观认为，学习过程中最重要的因素之一就是个体带着什么样的原有知识进入新的学习情境，我们已知的经验是建构所有未来学习的基础和框架，已有的知识在很大程度上决定了我们注意什么、感知什么、学习什么、记忆什么以及遗忘什么。研究表明，认知观中的知识包括专门领域的知识和一般的认知能力，如计划、问题解决和言语理解，因此，知识具有不同的类型，有些是特定领域知识，适合于特定的任务或主题，有些是一般的适合于不同情境的一般知识，知道某一知识就是能长时间的记住它并且在需要的时候能够找到。
在多种记忆理论中，最常用的理论是信息加工的解释。记忆的早期信息加工，人类大脑首先接受信息输入，接着对输入信息进行操作，以改变其形式和内容，进而储存信息并在需要时提取信息，最后对信息进行反应。感觉记忆是加工的初级阶段，它把输入的刺激转化为信息，使得我们能够知道其含义，感觉记忆也称为感觉缓存器、表象记忆或声象记忆。感觉记忆的大量信息在时间持续上很短，仅能持续1~3秒，觉察刺激并赋予刺激意义的过程称为知觉，意义的建构不仅基于来自外界的物理表征，而且还基于我们已有的知识。注意具有选择性，通过选择性记忆某些刺激而忽略其他刺激，我们限制了将要知觉和加工的信息的可能性，我们注意什么，在一定程度上取决于我们所知道的以及我们需要知道的东西，注意还受到当时所发生的其他事情、任务的类型、复杂性以及个人控制或集中注意能力的影响，但是注意需要付出努力，并且是一种有限的资源，我们的行为中，能表现出或多或少的自动化，这都取决于我们练习的多少、所处的环境、以及我们是否有意识的集中注意力来引导自身的认知过程，学习的第一步就是注意，学生不能加工他们没有识别或没有感知到的信息，但是信息能否被成功地加工，则取决于多个方面，不仅仅是注意，课堂上有很多因素会影响学生的注意，鲜艳的颜色、下划线、书面或口语词的强调、叫出学生的名字、惊讶的事件、引发好奇心的问题、任务和教学方法的多样性、声音的改变、灯光或照明以及走路的方式等都可以用于吸引学生的注意力，学生必须维持注意力，他们必须认真注意到学习情境中的重要特征。
工作记忆是记忆系统的工作台，是新信息的暂时存储以及将新信息与长时记忆中的知识进行整合以解决问题的界面，工作记忆的容量非常有限，短时记忆与工作记忆并不完全相同，短时记忆通常仅仅是储存，工作记忆既包括暂时储存，又包括主动加工，记忆的工作台，工作记忆至少由四部分组成：中央执行系统、语音环、视空间模板、情境缓存器。中央执行系统监控注意、制定计划、提取以及整合信息；语音环是一个与言语和声音相关的系统，它能够保持和复述短时记忆中的词语或声音，我们能在1.5~2秒钟内复述多少，语音环就能保留多少；视空间模板是操作表象的地方；情境缓存器是工作记忆的工作台，能够在中央执行系统的监控下汇集整合来自语音环、视空间模板以及长时记忆的信息，形成复杂的记忆。
认知复合指人的心理资源总量，通常指完成特别任务、特定任务所需的工作记忆。有三种类型的认知复合，一种是不可避免的内在认知复合，指的是理解材料所需的认知加工总量，它取决于你需要考虑多少要素，各要素之间的相互作用有多复杂以及你在这个问题领域的专业水平，内在认知复合是任务本身带来的，不能消除掉，不过，有效的教学可以帮助学生管理内在的认知复合。一种是有阻碍作用的外来认知复合，是指用于处理与学习任务无关的问题的认知容量，如提供支持、关注于主要概念以及提供支架。还有一种是有价值的关联认知复合，它来自于深度加工相关信息，组织和整合你所知道的材料并形成新的理解。由于干扰或衰退的作用，工作记忆中的信息可能丧失，干扰就是指新信息的加工干扰或混淆了旧信息，事实上，遗忘是有用的，没有遗忘，人类的工作记忆很快就会出现认知复合超载，学习也将停止。
长时记忆是对信息的永久储存，并不存在两个独立的记忆存储系统，工作记忆是长时记忆的一部分，负责加工当下被激活的信息，它们的区别可能仅仅在于某个记忆内容被激活或未被激活的程度，长时记忆系统包括陈述性知识、程序性知识和自我调节知识，陈述性知识是指通过各种文字和符号系统进行陈述的知识，说明是什么的问题；程序性知识是关于指导什么做某事的知识；自我调节知识是指导何时和如何应用陈述性知识和程序性知识，也被称为条件性知识。对于许多学生来说，自我调节知识是一块绊脚石。
大多数心理学家把长时记忆分为外显记忆和内隐记忆，外显记忆是可被回忆、有意识思考的长时记忆的知识，内隐记忆则是我们不能有意识回忆的知识，但却可以无意识地影响我们的行为或思考。外显记忆既可以是语义的，也可以是情境的。语义记忆在学校中是非常重要的，是对意义的记忆，包括词语、事实、理论和概念，这些都是陈述性知识，这些记忆并不与特定的经验相联系，他们是以命题、表象和图式的形式进行表征的。
精细加工是通过与已有知识建立联系，从而对新信息赋予意义，精细加工是复述的一种形式，它能够激活工作记忆中的信息，并保持足够长的时间。学生对新观点进行的精细加工越多，就越能把新观点变成自己的东西，当我们要求学生用自己的话转译信息、举例、解释、以图表的形式呈现、理清关系、应用知识解决问题时，我们都是在帮助学生进行精细加工。
组织是改进学习过程的第二个因素，组织好的材料比零散的信息更容易学习和记忆，如果信息是依赖其自身的图像而被记住的话，那么形象化将会有助于记忆，把图片和文字恰当结合，至少对于高年级的学生而言，能够对其学习产生显著影响。在教学中使用多种表征方式需要慎重，研究表明，仅仅使用多种表征方式，并不一定能更好的促进学生理解。
情境是影响学习效果的第四个因素，情境是一种激活信息的启动，你不可能总是为了回忆一些事情，常常返回到相同或相似的空间，但如果能在脑海中勾画出当时的情境、当天的时间以及你的同伴，或许最终你可以通达你所要提取的信息。
不需要意识控制就能运用的技能叫自动化的基本技能，大多数心理学家发现，自动化技能的发展需要经历三个阶段：认知、链接和自动化。要想让技能变得自动化，需要花费很长时间的练习，为了帮助学生成为更加内行的学习者，有两个因素最为关键：必备的先前知识和带有反馈的练习。
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