有意義學習是奧蘇貝爾提出的與機械學習相對的概念。他認為，有意義學習過程的實質(zhì)，就是符號所代表的新知識與學習者認知結(jié)構(gòu)中已有的適當觀念建立非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系。這一論斷既給有意義學習下了明確的定義，也指出了劃分機械學習與有意義學習的兩條標準。

要判斷學生的學習是有意義的或是機械的，必須了解符號所代表的新知識與學習者認知結(jié)構(gòu)中原有的觀念的聯(lián)系（簡稱為新舊知識的聯(lián)系）的性質(zhì)。新舊知識聯(lián)系的性質(zhì)既受學習者原有的知識背景的影響，也受要學習的材料本身的性質(zhì)的制約。

第一條標準是新的符號或符號代表的觀念與學習者認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)觀念具有實質(zhì)性聯(lián)系。

所謂實質(zhì)性聯(lián)系，指新的符號或符號代表的觀念與學習者認知結(jié)構(gòu)中已有的表象、已經(jīng)有意義的符號、概念或命題的聯(lián)系。

第二條標準是新舊知識的非人為的聯(lián)系，即新知識與認知結(jié)構(gòu)中有關(guān)觀念在某種合理的或邏輯基礎(chǔ)上的聯(lián)系。

等邊三角形概念與兒童認知結(jié)構(gòu)中的一般三角形概念的關(guān)系不是人為的，它符合一般與特殊的關(guān)系。

無意義音節(jié)和配對形容詞只能機械學習，因為這樣的材料不可能與人的認知結(jié)構(gòu)中的任何已有觀念建立實質(zhì)性聯(lián)系，必須在逐個字母或項目之間建立聯(lián)系。這樣的學習完全是機械學習。在獲得數(shù)概念前的幼兒，憑借他們發(fā)展較快的機械記憶能力，可以將乘法九九表口訣背熟，倘若從中抽出一句問他們，他們將不知所云，這也是機械學習。一切機械學習都不具備上述有意義學習的兩條標準。

奧蘇貝爾提出，進行有意義學習必須具備的三個前提條件：

1、學習材料本身必須具備邏輯意義。

材料的邏輯意義是指學習材料本身與人類學習能力范圍內(nèi)的有關(guān)觀念可以建立非人為性和實質(zhì)性的聯(lián)系。不難理解，如果學習材料本身不具備邏輯意義，不表征任何實在的意義，如無意義音節(jié)等，那么它也不可能通過有意義學習來掌握。需要指出的是，有邏輯意義的材料內(nèi)容并不一定都是符合客觀實際的正確的知識。例如"太陽每天從西邊升起"，從邏輯上講它是可以表達特定意義的，但實際上太陽不會從西邊升起。一般而言，學生所學習的知識是人類認識成果的總結(jié)和概括，因此都是具有邏輯意義的。

2、學習者必須具有有意義學習的心向。

所謂有意義學習的心向，是指學習者能積極主動地在新知識與已有適當觀念之間建立聯(lián)系的傾向性。學習材料具有邏輯意義，而且學習者認知結(jié)構(gòu)中也存在適當觀念的條件下（奧蘇貝爾認為具備這兩個條件時的新知識對于學習者而言是有潛在意義的知識），學習者是否具有有意義學習的心向，決定了他所進行的是否有意義學習，是否通過有意義學習使學習材料的潛在意義轉(zhuǎn)化為實際意義即獲得心理意義。缺乏有意義學習心向的學生，常常會面對有邏輯意義或潛在意義的材料也不會主動地尋求新舊知識間的聯(lián)系，而是機械地按字面的表述死記硬背。

3、學習者的認知結(jié)構(gòu)中必須有同化新知識的原有的適當觀念。

構(gòu)成有意義學習的第三個條件來自學習者已有的認知結(jié)構(gòu)。奧蘇貝爾很重視認知結(jié)構(gòu)在有意義學習中的重要作用，認為它是影響學生知識學習的最重要因素。認知結(jié)構(gòu)對有意義學習的影響主要取決于原有知識的可利用性、新舊知識間的可辨別性以及原有知識的穩(wěn)定性和清晰性?？衫眯允侵笇W習者已有的認知結(jié)構(gòu)中存在可以與新知識發(fā)生意義聯(lián)系的適當觀念，這些觀念對理解新知識的意義起著固定作用，即為新知識與原有認知結(jié)構(gòu)之間提供一個契合點，使新知識能固著在原有的認知結(jié)構(gòu)中，進而與認知結(jié)構(gòu)中的其他有關(guān)的觀念聯(lián)系起來。新舊知識間的可辨別性是指新學習的材料與原有的起固定作用的知識間的可分化程度，如果新舊知識之間差異很小，不能互相區(qū)別，那么新舊知識間就極易造成混淆，新知識就會被原有的知識取代或被簡單地理解成原有知識，而失去它所內(nèi)含的新意義。原有的起固定作用的知識的穩(wěn)定性和清晰性是指學生對原有知識的理解是否明確無誤的，是否已經(jīng)鞏固。如果學生原有的知識意義模糊，似是而非，或者掌握得不熟練，它不僅不能為新學習的知識提供有力的固著點，而且會在新舊知識間造成混淆。

奧蘇貝爾認為，只有同時滿足了上述三個條件，才有可能進行有意義的學習，使新學習的材料的邏輯意義轉(zhuǎn)化為對學習者的潛在意義，最終使學習者達到對新知識的理解，獲得心理意義。所謂心理意義是"一個或一組符號與認知結(jié)構(gòu)建立非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系引起的"，獲得新知識的心理意義既是有意義學習的目的，也是它的結(jié)果。由于學習者在年齡、生活環(huán)境、個人生活經(jīng)驗等多方面都存在著一定的個別差異，因此，同一新知識經(jīng)有意義學習，在不同學習者頭腦中所獲得的心理意義是不盡相同的。

有意義學習可分為三種類型：表征學習、概念學習和命題學習。此外還有發(fā)現(xiàn)學習。

1、表征學習

表征學習是學習單個符號或一組符號的意義，或者說學習代表什么。表征學習的主要內(nèi)容是詞匯學習，即學習單詞代表什么。

學習的心理機制，是符號和它們所代表的事物或觀念在學習者認知結(jié)構(gòu)中建立了相應的關(guān)系。例如“狗”這個符號，對初生兒童是完全無意義的，在兒童多次同狗打交道的過程中，兒童的長輩或其他年長兒童多次指著狗（實物）說“狗”，兒童逐漸學會用“狗”（語音）代表他們實際見到的狗。我們說“狗”這個聲音符號對某個兒童來說獲得了意義，也就是說，“狗”這個聲音符號引起的認知內(nèi)容和實際的狗所引起的認知內(nèi)容是大致相同的，同為狗的表象。

2、概念學習

有意義學習的另一類較高級的形式叫概念學習。概念學習，實質(zhì)上是掌握同類事物的共同的關(guān)鍵特征。例如學習“三角形”這一概念，就是掌握三角形有三個角和三條相連接的邊這樣兩個共同的關(guān)鍵特征，而與它的大小、形狀、顏色等特征無關(guān)，如果“三角形”這個符號對某個學習者來說，已經(jīng)具有這種一般意義，那么它就成了一個概念，成了代表概念的名詞。同類事物的關(guān)鍵特征可以由學習者從大量的同類事物的不同例證中獨立發(fā)現(xiàn)，這種獲得概念的方式叫概念形成。也可以用定義的方式直接向?qū)W習者呈現(xiàn)，學習者利用認知結(jié)構(gòu)中原有的有關(guān)概念理解新概念，這種獲得概念的方式叫概念同化。

3、命題學習

有意義學習的第三種類型是命題學習。命題是以句子的形式表達的，可以分為兩類：一類是非概括性命題，只表示兩個以上的特殊事物之間的關(guān)系，如“北京是中國的首都”。這個句子里的“北京”代表特殊城市，“中國的首都”也是一個特殊對象的名稱。這個命題只陳述了一個具體事實。另一類命題表示若干事物或性質(zhì)之間的關(guān)系，這類命題叫概括性陳述，是學習若干概念之間的關(guān)系。如“圓的直徑是它的半徑的兩倍”。這里的“圓”、“直徑”和“半徑”可以代表任何圓及其直徑和半徑，這里的倍數(shù)關(guān)系是普遍的關(guān)系。在命題學習中也包含了表征學習。如果學生對一個命題中的有關(guān)概念沒有掌握，他就不可能理解這一命題。命題學習必須以概念學習為前提。

當兒童有意義地學習命題時，所學習的句子與兒童認知結(jié)構(gòu)中已有的觀念會建立起聯(lián)系。奧蘇貝爾認為，新學的命題與學生已有命題之間的關(guān)系有以下三種類型。

（1）下位關(guān)系（又譯類屬關(guān)系）

這是新教材與學生已有觀念之間最普遍的一種關(guān)系，即新學習的內(nèi)容類屬于學生認知結(jié)構(gòu)中已有的、包攝性較廣的觀念。

下位關(guān)系有兩種形式，一種是派生類屬，即新的學習內(nèi)容僅僅是學生已有的、包攝面較廣的命題的一個例證，或是能從已有命題中直接派生出來的。例如，兒童已知道“貓會爬樹”，那么“鄰居家的貓正在爬門前那棵樹”這一新命題，就可以類屬于已有的命題。

另一種下位關(guān)系是相關(guān)類屬。當新內(nèi)容擴展、修飾或限定學生已有的命題，并使其精確化時，表現(xiàn)出來的就是相關(guān)類屬，例如，兒童已知“平行四邊形”這一概念的意義，那么，我們可以通過“菱形是四條邊一樣長的平行四邊形”這一命題來界定菱形。在這種情況下，通過對“平行四邊形”予以限定，產(chǎn)生了“菱形”這一概念。

（2）上位關(guān)系（又譯總括關(guān)系）

當學生學習一種包攝性較廣，可以把一系列已有觀念類屬于其下的新命題時，新學習的內(nèi)容便與學生認知結(jié)構(gòu)中已有觀念產(chǎn)生了一種上位關(guān)系。例如，兒童往往是在熟悉了“胡蘿卜”、“豌豆”和“菠菜”這類下位概念之后，再學習“蔬菜”這一上位概念的。

（3）組合關(guān)系

當學生有意義地學習與認知結(jié)構(gòu)中已有觀念既不產(chǎn)生下位關(guān)系，又不產(chǎn)生上位關(guān)系的新命題時，就產(chǎn)生了組合意義。許多新命題和新概念的學習，都具有這類意義。

奧蘇貝爾認為，學生在各門自然學科、數(shù)學、社會學科和人文學科中學習的許多新概念，都可以作為組合學習的例子，例如，質(zhì)量與能量，熱與體積，遺傳與變異，需求與價格之間的關(guān)系。這類關(guān)系的學習，雖然既不類屬于學生已掌握的有關(guān)觀念，也不能總括原有的觀念，但它們之間仍然具有某些共同的關(guān)鍵特征。根據(jù)這些共同特征，新學習的內(nèi)容與已有知識的關(guān)系是并列組合在一起的，從而產(chǎn)生了一種新的關(guān)系——組合關(guān)系。