原有知识的可利用性
奥苏伯尔的认知结构变量是针对影响新的学习效果提出的。奥苏伯尔认为，当学习新的知识时，如果在学生原有知识结构中能找到适当的可以用于同化新知识的原有知识（包括概念、命题或具体例子等），那么该学生的认知结构就具有原有知识的可利用性。反之，当学习新知识时，如果在学生原有知识结构中找不到用于同化新知识的原有知识，那么该学生的认知结构就缺乏原有知识的可利用性。奥苏伯尔认为，原有知识的可利用性是影响新的学习和迁移的最重要因素，也是最重要的认知结构变量。他更强调上位的、包容范围大和概括程度高的原有观念的作用。如果在学习新知识时，学生认知结构中缺乏这样的上位观念，教师就可以从外部给学生的认知结构中嵌入一个这样的观念，使之起吸收与同化新知识的作用，这样从外部嵌入的观念被称为先行组织者。例如，为了使小学生一、二年级学生形成句子和句子成分的概念，教师告诉学生：每一个句子都要讲到“谁”和“干什么”，有这两个成分的话语才是完整的句子。这一知识是用儿童易懂的语言陈述的。儿童先学习这一上位知识，该知识对他们形成句子和句子成分概念起到组织者作用。接着教师给出如下句子的正反例：
（1）小明上学去。（2）妈妈爱宝宝。（3）爸爸开汽车。（4）湖面上的船。（5）飞得很高。
教师帮助学生分析，1～3句都是句子，都有“谁”和“干什么”，4和5句不是句子，第4句有“谁”，缺“干什么”，第5句讲了“干什么”缺“谁”。这样学生理解了什么话语是句子，什么话语不是句子。如果没有起组织者作用的上位观念的支持，学生就无法理解句子概念。
在数学和自然学科中，先前习得的知识往往对后继的学习起到这样的组织作用，因此学习起来很顺利。例如，学生总是在掌握分数概念之后学习百分数，分数概念是上位的，起组织者作用。百分数概念是下位的，有上位分数概念支持，故学习起来很容易。
原有知识的巩固性
原有知识影响新的学习和保持的第二个变量是同化新知识的原有知识的巩固性。原有知识越巩固，越易促进新的学习。
利用及时纠正、反馈、过度学习等方法，可以增强原有的起固定作用的观念的稳定性。原有知识的稳定性有助于新的学习与保持。若能同控制组比较，就可以测出知识结构这一变量的迁移效果。例如，奥苏伯尔及其合作者在1961年研究了原有知识的巩固性对新学习的影响。研究中让被试学习基督教知识，经过测验将被试的成绩分成中上水平和中下水平，然后将这些被试分成三个等组：第一组在学习佛教材料前，先学习一个比较性组织者（它指出佛教和基督教的异同）；第二组在学习佛教材料前，先学习一个陈述性组织者（它仅介绍一些佛教观念，其抽象水平与要学习的材料相同）；第三组在学习佛教材料前，先学习一个有关佛教历史和传记的材料。在实验后的第三天和第十天进行保持测验。结果表明，不论哪一组，凡原先的基督教知识掌握较好的被试，在学习佛教知识后的第三天和第十天的保持成绩均较优。（见表94）
表94起固定作用的观念的稳固性和清晰性对后继的学习和保持的影响
原先的基督教知识掌握水平
第一组
比较性组织者
第二组
陈述姓组织者
第三组
历史材料
第三天的保持分数
中上
中下
23．59
20．50
22．50
17．32
23．42
16．52
第十天的保持分数
中上
中下
21．79
19．21
22．27
17．02
20．87
14．40
新旧知识的可辨别性
新旧知识的可辨别性是指利用旧知识同化新知识时，学习者意识到旧知识与新知识之间的异同点。可辨别性是建立在原有知识的巩固性基础之上的。例如，在物理学中讲到雷达是利用无线电波反射对远距离物体的侦察和定位的原理时，教师可利用学生已知的回声的知识同化新知识。学生必须意识到声波和无线电波之间有相似之处。意识到相似之处，原有知识可以同化新知识，但是又必须区分两者的不同之处。知道不同之处，新的知识才可以作为独立的知识保存下来。教师可以设计比较性组织者对新旧知识的异同加以比较，如可以设计如下组织者对雷达与回声的相同点进行比较。
雷达的运作包括五个阶段：
（1）传播——发送出雷达脉冲；（2）反射——脉冲击中遥远物体并返回；（3）接收——反射来的脉冲返回原处；（4）测量——测出传播和接收之间的时差；（5）换算——将时间量转换为距离的度量。
回波的运行阶段：（1）你在山谷大喊一声——相当于脉冲发出；（2）声波从悬崖返回——如同脉冲击中远处物体并返回；（3）你听到同你的声音一样的回声——如同脉冲的接收；（4）在发出喊声与听到回声之间有一很短的时差——相当于时间的测量；（5）距离越远听到回声需要等待的时间越长。
不同点：雷达通过无线电波工作，回声传播的是声波，前者比后者传播快得多，每秒达186000英里，且达到很远的地方。
教学含义
认知结构迁移理论的教学含义是很明显的。奥苏伯尔认为，“为迁移而教”，实际上是塑造学生良好的认知结构问题。为此，必须从教材内容的选择和教材的呈现方式两方面确保学生良好的认知结构的形成。
改革教材内容，促进迁移。
根据同化理论，认知结构中是否有适当的起固定作用的观念可以利用，是决定新的学习与保持的重要因素。为了促进迁移，教材中必须有那种具有较高概括性、包容性和强有力的解释效应的基本概念和原理。布鲁纳认为，这样的概念和原理应放在教材的中心。他认为：“领会基本的原理和观念，看来是通向适当训练迁移的大道。”奥苏伯尔指出，学生的认知结构是从教材的知识结构转化而来的。好的教材结构适合学习者的能力。最佳的教材结构总是相对的，而不是绝对的。如何编写适合学生能力水平的最佳结构教材呢？这需要知识领域内有造诣的专家、教材教法专家和心理学家以及教师们的通力合作。
改进教材呈现方式，促进迁移。
奥苏伯尔认为，“不断分化”和“综合贯通”是人的认知组织的原则。这两条原则也适用于教材的组织和呈现。
认知心理学认为，当人们在接触一个完全不熟悉的知识领域时，从已知的较一般的整体中分化出细节，要比从已知的细节中概括整体容易一些。认知心理学还认为，人们关于某一学科的知识在头脑中组成一个有层次的结构，最具有包容性的观念处于这个层次结构的顶点，它下面是包容范围较小和越来越分化的命题、概念和具体知识。根据人们认识新事物的自然顺序和认知结构的组织顺序，教材的呈现也应遵循由整体到细节的顺序。例如，我国小学算术教材对有关三角形知识的呈现就符合不断分化的原则：先教一般三角形；在一般三角形中按角的大小分化出锐角三角形、直角三角形和钝角三角形；在锐角三角形中分化出等边三角形；在锐角三角形、直角三角形和钝角三角形中分化出等腰三角形，等等。
在呈现教材时，除了要从纵的方面遵循由一般到具体、不断分化的原则之外，还要从横的方面加强概念、原理、课题乃至章节之间的联系。教师在教学中应引导学生努力探讨观念之间的联系，指出它们的异同，消除学生认识中表面的或实际存在的不一致之点。如果教师的教学或教科书不能使学生做到横向联系和融会贯通，就会出现不良后果，如学生不知道许多表面上不同的术语实际上代表着本质上相同的概念，从而造成认识上的许多混淆。计算机辅助教学技术的发展，使奥苏伯尔的不断分化和综合贯通的原理更易实现。
产生式迁移理论及其教学含义
理论与实验依据
迁移的产生式理论是由信息加工心理学家J．R．安德森提出的。这一理论适用于解释基本技能的迁移。其基本思想是，先后两项技能学习产生迁移的原因是这两项技能之间产生式的重叠，重叠越多，迁移量越大。
J．R．安德森认为，这一迁移理论是桑代克相同要素说的现代化。在桑代克时代，心理学没有找到适当的形式来表征人的技能，以致错误地用外部的刺激和反应（即S—R）来表征人的技能，所以不能反映技能学习的本质。信息加工心理学家用产生式和产生式系统表征人的技能，这样就抓住了迁移的心理实质。所以，导致先后两项技能学习产生迁移的原因，不应该用它们共有S—R联结的数量来解释，而应该用它们之间共有的产生式数量来解释。
J．R．安德森等设计了许多实验来验证这一迁移理论。例如，他和辛格利（M．K．Singley， 1989）用不同计算机文本编辑程序的学习，证实了他的迁移理论。实验中的被试为打字熟练的秘书人员，他们能理解文本编辑的含义。被试分三组：A组在学习编辑程序（被称为EMACS编辑器）之前，先根据已经做好标记的文本练习打字；B组先练习一种编辑程序，后练习EMACS编辑器。C组为控制组，从第一天起至最后一天（即第六天）一直学习EMACS编辑器。学习成绩以每天尝试按键数量为指标，因为被试按键越多，说明他们出现错误需要重新按键数越多（因被试打字熟练，其错误不可能是打字造成的）。错误的下降说明掌握文本编辑技能水平提高。图93为实验结果。控制组每天练习3小时EMACS编辑器，前4天成绩显著进步，至第5和第6天维持在相对稳定水平。A组先练习打字，共4天，每天3小时，第5和第6天练习EMACS编辑器的成绩同控制组第1和第2天的成绩相似，打字对编辑学习未产生迁移。B组前4天练习一种文本编辑程序，每天练习3小时，在第5和第6天练习EMACS编辑器时，成绩明显好于A组。这说明第一种文本的练习对第二中文本学习产生了显著迁移。
J．R．安德森认为，在打字和文本编辑之间没有共同的产生式，而在两种文本编辑之间有许多共同的产生式，这是导致两组迁移效果不同的最重要原因。
为了进一步证实重叠的产生式导致迁移这一思想，J．R．安德森又仔细比较了两种行编辑器和一种全屏编辑器之间的学习迁移情形。被试先学习A种行编辑器，再学习B种行编辑器，结果节省时间95％。先学习行编辑器，再学习全屏编辑器，结果节省时间60％。
最后，研究者为三种编辑器创造一种产生式规则模型，然后计算它们之间共有的产生式数量。研究者应用这一数量对迁移的程度作出预测，然后用预测数量与实际观察到的迁移数量进行比较。结果表明，预测的迁移量和实际测量到的迁移量有很高的一致性。
教学含义
因两项任务共有的产生式数量决定迁移水平，要实现“为迁移而教”的目的，在教材的选编、教法的选择和练习的设计等方面都应考虑这一原理。从教材的选编来看，必须考虑循序渐进的原则。教材知识一般可以分成若干单元，先后两个单元应有适当重叠，使先前的学习作为后继学习的准备，后继学习是先前学习的自然延伸。从教学方法看，技能之间产生迁移的本质是共同的产生式而不是它们的表面相似，共同的产生式也就是共同的规则，规则又必须以概念和原理为基础，所以不论何种具体技能的教学，都必须注重概念和原理的教学。如，小学生学习读、写、算等基本技能，必须注重读、写、算等基本概念、原理和规则的教学。这样，学生容易从一种技能的学习向另一种技能的学习迁移。从练习的设计来看，有研究表明，先前学习的内容，必须有充分的练习，才易于迁移，否则先后两项任务因有共同成分而会导致混淆。也就是说，学生可能没有掌握它们的共同产生式规则，只注意了表面上的相似而未发现实质上的差异。如果有充分练习，许多基本技能可以成为自动技能而不必有意识地注意，这样就可能有力地促进新任务的学习。
认知策略迁移理论
认知策略迁移的早期研究
20世纪60～70年代，心理学家侧重于将记忆策略教给智力落后儿童，以帮助他们改进记忆，此同时也开展其他策略训练。1977年心理学家贝尔蒙特（J．M．Belmont）等系统分析了100项有关研究，涉及多种多样策略和不同被试。结果表明，没有一项策略训练在迁移上获得成功。研究者指出，这100项研究无一项要求学生对他们的策略运用成功与否进行反思。1982年贝尔蒙特等又评述了7项策略研究资料。这7项研究都要求被试对策略的运用成功与否进行反思，结果有6项获得了迁移。
在这一发现之后，许多心理学家进行了类似的研究，证实学习者的自我评价是影响策略迁移的一个重要因素。
关于策略作用的自我评价实验
加泰勒（E．S．Ghatala）等于1985年研究了自我评价对策略迁移的影响。研究中的被试为二年级小学生，所教的策略是精加工策略。研究中呈现配对名词，要求儿童尽可能记住并准备回忆学过的词。在正式实验前，研究者对被试儿童进行三种不同的自我评价训练。其中13的儿童为策略—用途组，接受策略有效性评价训练。方法是反思自己使用或未使用某一策略是怎样影响回忆结果的。要求儿童徒手和用圆规各画一个圆。继而问：用哪种方法画的圆更好？另13的儿童为策略—情感组，要求他们评价使用某一策略是否感到“开心”？最后13儿童为控制组，不接受任何评价训练。正式实验分三个阶段进行。
第一阶段，研究者不教任何记忆策略，让儿童自己记忆配对名词并进行回忆测验。其目的是确定儿童的基线水平。
第二阶段，将被试儿童分成两个等组。其中一组学习精加工策略，另一组采用数名词中的字母数的策略帮助记忆。显然前一种策略的记忆效果好，后一种策略的记忆效果差。
第三阶段，所有儿童接受相同的指导语：可以选择自己希望的任何方法来记�