Učenje, pamćenje i spoznaja vjerojatno su najvažniji mentalni procesi u životu svake osobe. Za otkrivanje mehanizama na kojima se temelje procesi učenja i pamćenja koriste se različiti pristupi od genetičkih, molekularnih i kliničkih pa sve do istraživanja umjetne inteligencije. Mozak svakog od nas nastao je djelovanjem brojnih okolinskih čimbenika koji utječu na neprestano oblikovanje moždanih struktura, moždanih krugova, stvaranje neurona i sinapsi. Kognitivna psihologija temeljna je znanost o učenju i poučavanju, a pridonijela je i kreiranju efikasnijih nastavnih strategija i metoda. Kognitivistički neuroznanstvenici utvrđuju i analiziraju kognitivne funkcije koje su u temelju ponašanja i uspoređuju ih s pratećom moždanom aktivnosti. Različiti pristupi učenju slažu se u tome da je učenje psihički proces koji dovodi do relativno trajnih, stečenih promjena u funkcioniranju pojedinca. Kognitivistički pristupi više se bave unutrašnjim promjenama u znanju, psihomotornim vještinama, mišljenju, vrijednostima i stavovima te samopoimanju. Prve sustave koji su se koristili kao pomoć u zapamćivanju nalazimo već u starih Grka. Zvali su ih mnemonicima. Temeljno načelo koje su otkrili jednako vrijedi i danas: sve ono što se želi zapamtiti treba povezivati, asocirati s nečim već stabilnim u vlastitom mentalnom okruženju. Zato najprije treba učiti velike, poznate i konkretne stvari, a tek onda na njih nadovezivati nepoznate i apstraktne. Informacije koje se žele zapamtiti treba na neki prikladan način „obojiti”. Što su mnemotehničke slike smješnije i apsurdnije, dulje će se pamtiti. Glavni razlog zašto učenje budi negativne emocije u učenika pogrešan je način podučavanja koji se temelji na sankcioniranju negativnog ponašanja („ako ne napišeš zadaću, dobit ćeš jedinicu”), zbog čega i ranije radoznalo i zainteresirano dijete izgubi volju za radom i učenjem te zamrzi školu. Pravilan pristup je samo positive reinforcement (pozitivan poticaj), što znači da treba nagraditi pohvalom ili ocjenom nakon što je nešto dobro napravio. Podcrtavanje za vrijeme učenja usmjerava pažnju, a podcrtanim tekstom bolje se ističu glavne misli gradiva. Na početku učenja podcrtavanje je štetno jer narušava slijed upoznavanja cjeline teksta. Prikladnija metoda od podcrtavanja jest izrada bilješki ili, još bolje, strukturiranog podsjetnika. Time se utvrđuju glavne misli i obrazloženja te izdvajaju i pojašnjavaju važni dijelovi te se postiže smisleno svladavanje sadržaja uz njegovo uklapanje u vlastito razmišljanje. Osim toga, jednom dobro načinjeni izvodi ekonomiziraju učenje jer skraćuju ponavljanje. Škola bi se morala usmjeriti na to da nauči učenike kako će dobro iskoristiti svoje umove. To uključuje pomoć učenicima da povežu nastavne predmete, da ih razumiju, a ne samo pamte ono što uče, da rade više nego što se od njih očekuje i da rade zato jer to sami žele. U školama bi učenici trebali razvijati životne vještine: kritičko i logičko razmišljanje te jasnu komunikaciju. Škola mora
