理論簡介
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，有意義學習就是符號所代表的新知識與學習者認知結構中已有的適當觀念建立非人為（非任意的）和實質性的（非字面的）聯繫的過程。簡而言之，就是符號或符號組合獲得心理意義的過程。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。
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構中原有的觀念的聯繫（簡稱為新舊知識的聯繫）的性質。新舊知識聯繫的性質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的制約。
第一條標準，也就是“建立實質性聯繫”，其含義為新的符號或符號代表的觀念與學習者認知結構中的觀念完全等值，用等值的語言不同的話表達，其關係不變。如學生掌握2×5=10，能確定2個5之和是10，這是表明學生認知結構中的原觀念（2個5之和是10）與2×5=10的新觀念建立了實質性的聯繫。如果沒有做到這一點，學生也能通過機械地背誦乘法口訣而直到2×5=10，但並沒在新舊觀念間建立起實質性的聯繫，並無心理意義，只是一種“言語連鎖”式的學習。
第二條標準是新舊知識的非人為（非任意）的聯繫，即這種關係是一種合理的、別人可以理解，自然的而非人們主觀強加的關係。例如，九九表所代表的知識並不能被3歲幼兒所理解，但是他可以機械背誦，這時建立的聯繫是人為聯繫；學習英語單詞“Thank you”，並不知道其構成及意義，僅以漢語類似發音“三克油”表記，通過讀漢語而聯想英文單詞，就是人為聯繫，而真正理解“Thank you”的結構及含義，就是非人為聯繫。
無意義音節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構中的任何已有觀念建立實質性聯繫，必須在逐個字母或項目之間建立聯繫。這樣的學習完全是機械學習。在獲得數概念前的幼兒，憑藉他們發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。
條件
機械學習藉助的手段是認為任意附加的聯繫。記憶術往往利用形象或其他媒介、線索將本來沒有聯繫的事物連線起來，達到對無意義材料或人們沒有掌握意義材料的記憶。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範圍內的有關觀念可以建立非人為性和實質性的聯繫。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容並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繫的傾向性。學習材料具有邏輯意義，而且學習者認知結構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於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繫，而是機械地按字面的表述死記硬背。
3、學習者的認知結構中必須有同化新知識的原有的適當觀念。
構成有意義學習的第三個條件來自學習者已有的認知結構。奧蘇貝爾很重視認知結構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。認知結構對有意義學習的影響主要取決於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定性和清晰性。可利用性是指學習者已有的認知結構中存在可以與新知識發生意義联系的適當觀念，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構之間提供一個契合點，使新知識能固著在原有的認知結構中，進而與認知結構中的其他有關的觀念聯繫起來。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，而失去它所內含的新意義。原有的起固定作用的知識的穩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構建立非人為的和實質性的聯繫引起的"，獲得新知識的心理意義既是有意義學習的目的，也是它的結果。由於學習者在年齡、生活環境、個人生活經驗等多方面都存在著一定的個別差異，因此，同一新知識經有意義學習，在不同學習者頭腦中所獲得的心理意義是不盡相同的。
類型
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。
表征學習
表征學習是學習單個符號或一組符號的意義，或者說學習代表什麼。表征學習的主要內容是辭彙學習，即學習單詞代表什麼。
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構中建立了相應的關係。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容和實際的狗所引起的認知內容是大致相同的，同為狗的表象。
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，實質上是掌握同類事物的共同的關鍵特徵。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線的邊這樣兩個共同的關鍵特徵，而與它的大小、形狀、顏色等特徵無關，如果“三角形”這個符號對某個學習者來說，已經具有這種一般意義，那么它就成了一個概念，成了代表概念的名詞。同類事物的關鍵特徵可以由學習者從大量的同類事物的不同例證中獨立發現，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學習者呈現，學習者利用認知結構中原有的有關概念理解新概念，這種獲得概念的方式叫概念同化。
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係，如“北京是中國的首都”。這個句子裡的“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之間的關係，這類命題叫概括性陳述，是學習若干概念之間的關係。如“圓的直徑是它的半徑的兩倍”。這裡的“圓”、“直徑”和“半徑”可以代表任何圓及其直徑和半徑，這裡的倍數關係是普遍的關係。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構中已有的觀念會建立起聯繫。奧蘇貝爾認為，新學的命題與學生已有命題之間的關係有以下三種類型。
下位學習：派生類屬學習（1）下位關係（類屬學習）當所學的新知識相對於原有認知結構為下位關係時，新舊知識的同
化作用就表現為新知識被吸收到原有的認知結構中去，充實了原有認知
結構，新新知識本身也獲得了再吸收材料的力量。
下位關係有兩種形式，一種是派生類屬，即新的學習內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，就可以類屬於已有的命題。
上位學習（總括學習）另一種下位關係是相關類屬。當新內容擴展、修飾或限定學生已有的命題，並使其精確化時，表現出來的就是相關類屬，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，產生了“菱形”這一概念。（2）上位關係（總括學習）
當所學的新知識相對於原有認知結構為上位關係時，新知識就要由
原有認知結構組織起來，原有認知結構就成為進行歸納推理的一整套觀
念。例如，兒童往往是在熟悉了“胡蘿蔔”、“豌豆”和“菠菜”這類下位概念
之後，再學習“蔬菜”這一上位概念的。
（3）並列結合關係
當學生有意義地學習與認知結構中已有觀念既不產生下位關係，又不產生上位關係的新命題時，只是認知結構中的某些觀念具有一般吻合性時，新知識則可用原有知識進行類化成外推獲得，並與原有認知結構
產生一種並列的組合，可能產生聯合意義。這種學習成為並列結合學習。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，質量與能量，熱與體積，遺傳與變異，需求與價格之間的關係。這類關係的學習，雖然既不類屬於學生已掌握的有關觀念，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鍵特徵。根據這些共同特徵，新學習的內容與已有知識的關係是並列組合在一起的，從而產生了一種新的關係——組合關係。
發現學習
奧蘇貝爾對發現學習的解釋有些與眾不同。他認為，發現學習是指學習內容不是以定論的方式呈現給學生的，而是要求學生在把最終結果併入認知結構之前，先要從事某些心理活動，如對學習內容進行重新排列、重新組織或轉換，因此，發現學習可以在前面提及的三種學習類型中發生。這與布魯納發現學習的涵義是不同的，布魯納的發現學習是要學生通過參與探究活動發現基本的原理或規則，使學生像科學家那樣思考問題。
除此之外，奧蘇貝爾認為，發現學習還涉及其他三種學習類型：運用；問題解決；創造。這三種學習是有層次的。
奧蘇貝爾認為，“運用”是指把已知命題直接轉換到類似的新情境中去，有點類似於我們通常所講的“練習”。“問題解決”是學生無法把已知命題直接轉換到新情境中去，學生必須通過一些策略，使一系列轉換前後有序。學生已有的知識可能是與問題解決辦法有關的，但需經過多次轉換，而非直接運用或練習所能解決的。“創造”則是指，能把認知結構中各種彼此關係很遙遠的觀念用來解決新問題，而且，認知結構中哪些命題與該問題有關，事先是不知道的，各種轉換的規則，也是不明顯的。在奧蘇貝爾看來，“創造”的定義是指能產生某種新的產品，或者對學生來說是新的，或者在人類認識意義上來說是新的，都應該被視為創造性行為。當然，只有能產生後一種新產品的人，才能被認為是具有創造性的人。而且，創造性行為本身，應表現出一定的綜合水平，即能夠把各種要素綜合在一起，形成新產品，這種綜合水平應超過問題解決中所需要的水平。
