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“国际21世纪教育委员会”于1996年向联合国教科文组织提交了一份报告，该报告是根据现代社会面对的矛盾和未来教育面临的挑战，经过15名来自各国的权威专家3年多的研究而提出的。报告的内容涵盖了未来教育改革和发展的各个方面，从理论与实际的结合上提出了迎接挑战的对策。该报告的核心内容是提出了“教育的四大支柱”的新构想，认为要适应未来社会的发展，教育必须围绕四种基本学习能力来重新设计、重新组织。 一、四种基本学习能力 学会认知，目的是使学生学会如何学习，即掌握认知的手段，而不在于知识本身； 学会做事，使学生具有在一定的环境中工作的能力，这种能力是包括如何对待困难、解决冲突、组织管理和承担风险等多方面的综合能力； 学会合作，使学生学会设身处地去理解他人，从而消除彼此间的隔阂、偏见与敌对情绪，和周围人群友好相处，并且从小就要培养学生具有为实现共同的目标与计划而团结合作的精神； 学会生存，为适应社会的迅速变革与发展，应使学生学会掌握自己命运所需的基本能力，即思考、判断、想象、表达、情绪控制和社会交往等方面的能力。这些能力既是个人为完善自身的个性所需要的，也是作为社会成员发挥自主性和首创精神进行革新与创造的保证。
二、学习的循序发展规律 未来教育的四大支柱其中第一大支柱就是让学生学会认知，由此可见学生的认知在教育教学中的地位。对于学生学习心理学和发展心理学的研究，我国在很久以前就有过此方面的论述。只是近些年来西方在此方面作了更为系统的专门研究。我国传统的认知理论认为，学生的学习和对客观世界的认知具有循序发展规律。在学生的认知发展过程中，人的认知心理总是随着有效智力劳动的增加而得到循序发展和提高，这就是学习的循序发展规律。其循序发展的一般规律性的程序是：感知--理解--识理--会通--灵慧。 感知就是在接触具体的学习内容信息和接受前人积累的知识与经验的时候，应该通过形象思维，首先运用观察、听讲、阅读、记忆等感知的基本方法，由感而知、由知而练、由练而能。 理解就是在感知事物的基础上，在认识事物的逻辑关系过程中，通过人的抽象逻辑思维方式，对学习过程中所接触的信息进行抽象、综合、分析、概括的过程。是一种利用理解记忆的学习方法对具体所学的内容进行抽象逻辑思维的过程。如果说感知基础上的训练是以教科书中的例题为案例进行的，那在理解基础上的练习就要进行一定方式的变式训练，让学生在一定范围变化的练习过程中获得理解事物本质的能力，维持更进一步的深入学习。 识理就是在理解事物本质的基础上，在进一步认知事物的内在本质联系、进行综合性的学习过程中，利用综合分析的学习方法，认识事物发展的内部联系性和内在规律的学习过程，属于规律性学习的较高级的学习程度。在该学习程度过程中，教师需要通过综合练习着重训练学生的比较、综合、分析、应用的能力。 会通就是通过一个学习阶段的学习，学生对所学习的一个章节或者一个单元的学习内容达到融会贯通的更高级的学习程度。该学习过程中教师对学生的关注应该重点放在利用系统记忆的方法，通过分析归纳的思维，建构学生新层次的知识与技能结构。仅仅几个或者相对简单的学习信息不可能谈及学生学习的会通问题，该问题应该出现在学生对系统问题的综合复习过程中。当然，前后相邻几节课系统问题的理解也存在会通的问题。从这个意义上讲，教师的教学问题就更应该注意所教授内容的循序渐进问题和对所教授的内容时常进行不同程度复习的问题。 灵慧就是在学生已经掌握一定的技能技巧的同时，在对所学知识可以作到融会贯通的基础上，对所学习的内容进行分析与评价的学习程度。这里所说的分析不是学习教科书里的分析方法或者利用教科书里的分析语言，而是在学生通过头脑的综合，使知识内化成为自己的知识以后，利用自己的辩证的逻辑思维方式，组织自己的语言，对事物进行完全个人化的分析与评价，体现学生自己的思想和观点。教师的教学目标在该程度中的体现属于高级教学目标，这也是教师的教学追求。训练学生的能力、启迪学生的智慧、发展学生的智力也主要体现在这一学习目标中。
三、传统认识论与建构主义 传统认识论认为，知识是人的感知器官对外部客观世界的被动反应，是人们对客观世界各种经验的积累。教学就是通过教学活动使学生尽快直接或间接获得这些经验的过程，就是通过捷径积累人类对于客观世界经验的过程。离开传统的对于客观世界被动反应的认知论，更具有一定积极意义的信息论者则认为，学生要获得上述对于客观世界的经验，就必须以某种方式从环境中获取信息，通过自己的信息加工与编码，形成人的认知结构。代现建构主义认知论认为，人在进行认知的同时，头脑中会涌现出大量的认知结构，认知主体会根据这些认知结构来衡量外界环境，主动地选择一种认知结构进行强化并排除其它的没必要强化的结构。传统认知论与建构主义的认知论两者的差异在于，一者认为知识是客观外界被人体被动感知的结果，一者认为是认知主体利用已有的认知结构主动选择与适应强化的结果，是一个知识系统的建构过程。只不过该建构过程与目的是要服务于认知者自身的。在传统认知论的理论基础上，教师的教学艺术就要体现出让学生感知客观世界的过程，离开对于客观世界的感知，学生对于知识的认知就会发生困难；教师的教学艺术还要研究如何使学生高效地获得对于客观世界的经验，也就是通过什么样的途径使学生能够在尽量短的时间内感知掌握更多的关于客观世界的知识。根据现代建构主义的认识论，教师的教学就要研究学生的知识掌握基底在哪里，他们原有的认知结构如何，怎么样人学生更有效地利用原有的认知基础，如何使他们更迅捷地主动选择认知系统，适应和强化认知结构，尽快形成更加稳固而更高级的新的认知结构。 皮亚杰所主张的发生认识论就是心理学与认识论的相加，也就是立足于儿童心理学去研究认识论的问题。皮亚杰是一位瑞士儿童心理学家，发生认识论的创始人。他生于瑞士纳沙特尔，十几岁就开始发表论文。1915年和1918年相继获得纳沙特尔大学学士和博士学位。1921年被推荐为日内瓦大学卢梭学院实验室主任，后又升任助理院长。曾先后当选为瑞士心理学会等多个学术团体的主席，还长期担任设在日内瓦的国际教育局长和联合国教科文组织助理总干事之职。对于儿童认知方面研究颇有成效。其认知论的核心是人对于知识的认知建构过程所涉及到的图式、童话、顺应与平衡等概念。图式就是认知事物在人的头脑中形成的心理结构，图式的结构代表了认知的水平，图式的变化导致认知的发生和发展，图式变化的原因在于同化和顺应。所谓同化就是人们把新的知觉要素或刺激物整合到原有的图式或行为模式中去，产生或形成新的认知结构的过程；所谓顺应就是对新图式的创造或者对旧图式修改的思维过程。平衡就是为了形成适量的、概括性的图式，同化与顺应之间的均衡过程，皮亚杰把这种均衡称为平衡。 在皮亚杰看来，知识是一种结构，人的知识是在知性范畴与感性材料结合的基础上建构起来的，人的知性范畴就是已有的知识框架结构。人的已有的知识框架是新的知识产生的基础，但是，离开了人的主体的建构活动，知识就不可能产生。他认为，结构是在建构中形成的，平衡是促进人的认知变化的动态机制，同化与顺应是人通过认知结构调节自身认知行为的主要途径。同化是认知主体把新的认知感受与信息刺激纳入自己原有认知图式中去的过程，是通过自身的逻辑结构或者理解，对新的感知材料进行组织与验证的过程，是对新的材料进行整理与建构的过程，是通过建构重新审视世界与认识世界的过程，其心理活动过程是一种自我认定和肯定的过程。假如教师教学过程中所提供的信息与学生原有的认知基础相适应，使原有的思想观念或者认识得到了更为强烈的刺激，使原有的思想更为坚定，原有的认识更为深刻，这也就是认知同化的过程与机理。顺应是指有机体通过调节自己的内部结构以适应特定的环境刺激的过程。人在认知新的知识或者建构新的知识结构的时候，总会与原有的认知行为发生一些矛盾，原有的认知结构常常会因为认知环境与感知材料的原因导致认知结构的失衡，顺应就是在此基础上为了解决这种失衡而产生的一种自身调节方式。同化与顺应是认知发展的两个彼此联系的主要过程。同化属于量变的过程，同化的过程引起的是认知图式的生长；顺应属于质变的过程，顺应引起的是认知图式的发展。平衡是同化与顺应之间的均衡过程，是人的认知不断升级的动态作用过程。比如幼儿对于客观世界的认知过程，在婴儿阶段，儿童认为只有感知到的世界才是存在的，而幼儿先天具备的最灵敏的感知器官就是口舌，所以幼儿总是把所能接触到的东西放到嘴里感知一番。经过一定时间阶段的对客观世界的感知，他们产生了新的认知图式，只要是触摸到的东西就是现实存在的，于是他们表现出对所有东西的触摸欲望，只要是用手可以触摸到的东西他们都想去亲自触摸，但他们触摸的是所有看得见的世界。通过顺应与平衡的调节，逐渐使他们认识到了只要是看得见的东西就是客观存在的东西，不一定要亲自去触摸。这时候大人对他们的训练就会有上一个台阶，往往把儿童有兴趣的东西至于他们的眼前，待他们发生兴趣的时候又用其他东西把该物体遮掩隐蔽起来，起初他们认为见不到的东西也就是不存在了，经过几次训练他们会对自己的认知进行顺应性质的平衡，他们会到掩蔽物后面去拿自己感兴趣的物体。于是他们的认识又发生了顺应而得出新的结论，看不到的东西也可以是存在的。如果把幼儿至于镜子前边，起初他们会认为镜子里边有他所看到的一切，通过训练他们就会改变看法，认为看得见的东西并不一带是存在的。正是这种同化、顺应与不断的平衡，使人对客观世界的认识越来越深刻。根据这样的观点，教师的教学艺术不能不讲究学生对于客观世界的认知情趣，不能不顾及学生不同时段各种学科的认知水平，不能不讲究要在适当的时机训练学生适当的知识、思想与观念。比如学生在没有学习化学的时候，生物科学讲到植物的光合作用，二氧化碳加水可以生成单糖而形成有机物质，环境课程中也提到二氧化碳加水则生成具有腐蚀作用的亚碳酸或者碳酸，假如再不去强调化学反应的条件或客观环境，学生对该问题的认知就会发生困难。 建构主义的认知理论认为，主体可以感知到自己所面临的认知目标，主体可以主动调动自己的原有认知结构，主体可以有选择地排除一切与该认知无关的干扰，主体可以主动积极地选择自己认为需要强化的相关信息。概括起来说，建构主义认知理论的核心有几个方面：一方面认为知识既不是通过感觉也不是通过交际被动的获得的，而是由认知主体积极建构的；人对外界知识的认知过程就是人的认知体系结构的建构过程，该建构过程是通过认知主体新旧知识与经验的互动实现的；认知的功能是适应而不是对客观存在的发现。根据这样的观点，教师的教学艺术就必须注重学生知识建构过程规律的研究，教师的教学行为不仅仅需要有利于学生对于客观世界的感知，有利于学生同伴之间的人际交往，更要有利于学生知识系统的认知建构，其中教学艺术的突出点在于更加有利于学生对于知识体系“主动”的认知建构，使学生在对周边世界的同化与顺应过程中，观念得到质变性质的提升。
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