大量研究和实验发现，有效的学习要经历三个关键步骤，分别是编码、巩固和检索。
学习的第一个关键步骤是编码。美国海军陆战队学员接受跳伞训练时，首先会由教官示范跳伞落地的技巧，学员观看时，会在头脑中把教练的示范动作演练一遍，这个动作是什么，那个动作怎么做，像做摘抄笔记一样，把这些印在脑海里，这个过程就叫作编码。
编码后形成的大脑记忆只是短期记忆，想要将短期记忆转化为长期记忆，要克服的最大困难是遗忘。早在1885年，科学家们就开始研究人们的记忆遗忘现象。德国心理学家艾宾浩斯发现，我们刚刚学过的东西，有70％的内容会被快速忘记，剩下30％的内容会被缓慢遗忘。
所以，及时复习很重要，孔子讲“温故而知新”也是这个道理，这就进行到了学习的第二个步骤，巩固。在这个步骤中，大脑会重新处理学到的知识，将新知识和头脑中已有的知识联系起来，来加深对新知识的记忆。举个例子，海军陆战队学员在学习跳伞时，会学习如何处理伞绳打结，如何在风中保持平稳、避免碰撞，如何在夜晚安全着陆等等，再加上陆战队学员本身就有很好的身体素质，有丰富的极限运动经验，在每次跳伞练习时，都会运用到以前的这些经验技巧，这就是巩固的过程。
巩固需要花时间，可能是几个小时、几天，甚至更长时间。艾宾浩斯给出的建议是，5分钟后、20分钟后分别重复一遍，1小时后，12小时后，1天，2天，5天，8天，14天后分别再重复一遍，这样就会记得很牢。为了方便实践，可以做下简化，在学习知识1天后、2天后、8天后分三次复习，就会收到不错的效果。
怎么判断自己是否掌握了所学知识呢？接下来要进行的第三步是检索大脑记忆中的知识。检索是为了打破元认知的局限。所谓元认知，指的是我们对自身掌握知识情况的了解，简单来说就是，知道自己会什么，不会什么。我们在进行重复阅读时，对文字内容越来越熟悉，读起来越来越顺畅，这会形成一种元认知的假象，错把熟悉当作知道，以为自己掌握了知识。一旦我们认为自己已经学会了就会放弃思考，不再努力把死记硬背来的短期记忆转化为大脑的长期记忆。
检索能够帮助人们了解自己对知识的真实掌握程度。最常见的检索工具就是测试。2005年，认知心理学家对哥伦比亚一所中学的六年级学生做了实验，结果发现，学生做一次自我测验后，对内容的回忆率可以从28％提高到39％。每节课后都进行几分钟小测验的学生，比上完课后不参加任何测验的学生，期末考试得分平均高出十分以上。通过小测试，学生们能够检验出自己知识的薄弱环节，进行有针对性的练习。多次使用这种测试方法，就可以强化大脑关于检索的神经回路，形成长期记忆。
在美国，很多飞行员都拥有超过十年的飞行经验。但为了安全起见，航空公司还是每半年就会让飞行员去参加模拟飞行测试，来强化飞行员对飞行技能的掌握，提高他们在紧急情况下的反应能力。
通过编码、巩固和检索三个步骤，我们学到的知识、习得的技能就会变成长期记忆，牢牢扎根在大脑里。就像你一旦掌握了骑自行车、开车、游泳等技能，即使你长期没用它们，下次再接触时，一样可以快速上手。
