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自主认知是怎么产生的呢？
认知学习理论指出，认知学习的过程是通过研究人的认知过程来探索学习规律的过程。它包括人是学习的主体，主动学习；人类获取信息的过程是感知、注意、记忆、理解、问题解决的信息交换过程；人们对外界信息的感知、注意、理解是有选择性的，选择性是自主性的具体体现。因此，人的认知过程就是人自主学习的过程，也就是对人所获取信息的主动构建过程。
人的信息都是通过人的感受器官获取的，包括看到的、听到的和感知到的信息，进入大脑的即时记忆。由于人生活在社会和自然环境中，因此每时每刻都会感知到大量的信息，但能引起大脑关注的只有一小部分。
比如沿途看见的某些景物，遇到的某些事物，会在你的脑海中留下印象，这些景物和事物仅仅是人所能够感受的一小部分。这就是大脑即时记忆的选择性，即选择性记忆，根据人的需求进行选择，人在社会和自然环境（包括学习生活）中，将专注于自己所选择的东西，比如学生在课堂中学习知识，职员在工作中学习操作流程，都是有意识地提示和强化记忆，这类信息将进入人的暂时记忆中。当然，还会有非选择性的情况，比如你在旅行途中无意识感觉到某种事物或某个人的面孔，当时自己都没发觉，过后才隐约记得遇到什么事情或某个人的面孔，仔细想想便慢慢清晰起来，这种无意识感觉到的事情也将进入你的暂时记忆中。
对于选择性记忆进入暂时记忆中的信息，通过人的主动思维加工，对信息进行结构化处理，按时间顺序进入一个“信息堆”中，对于无意识下非选择性记忆的信息，称作植入印象（经过结构化或非结构化处理），也将进入“信息堆”中。
“堆”源于计算机领域的一个术语“堆栈”，堆栈是个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据，在计算机处理信息堆时，按照“先进先出”的机制来完成，信息堆仍属于不稳定的存储区域，有一定的空间大小，当摄入的信息按时间顺序填满这个空间后，新进入的信息就会把最先进入的信息挤出去。
类似地，人将暂时记忆中的信息放入这个信息堆的过程基本上也与“先进先出”的机制一样，每个人大脑的这个“信息堆”的空间也是有一定的大小的，人每天从早到晚接收的信息量非常大，记下的信息仅仅是其中一部分，比如早上摄取的信息到中午或下午可能就忘记了。
那么，如何将“信息堆”中的信息存储到稳定记忆中呢？除了前面讲的外界刺激、控制、提醒之外，信息的整合和分析至关重要。这就是主动构建过程，这个过程就是对初步结构化或非结构化的信息进行进一步分析，主动提取或利用稳定记忆中现有的资源，或通过行为实践和操作，整合分析，固化新的知识、经验和技能。这一过程完全由自己完成，外人无法干预。主动构建后的知识、经验和技能将进入稳定记忆中。
对于非选择性而获取的信息，通过对植入印象的结构化或非结构化处理，经过主动构建，也将成为稳定的知识、经验和技能，进入稳定记忆中。
然而，每个人稳定记忆中的知识、经验和技能由于选择性和主动构建能力与方式的不同而千差万别，有的注重逻辑推理类，有的聚焦实践操作技能类，有的则擅长信息本身的复制，比如死记硬背。即使有这些差异，但由于人脑的强大功能，摄入的稳定记忆内容也是海量的，如何利用和处理这些海量信息才是关键的一个环节。
每个人的稳定记忆内容中都有各自不同的信息体系，有的人对这些内容没有梳理，结构混乱，体现为思路混乱，条理不清，毫无逻辑，不能快速高效地重现事物认知；有的人会主动对这些内容分门别类，体现为思路清晰，条理清楚，能够高效地重现事物认知；而有的人，对这些内容进行再次思维加工和优化，对事物进行更深层认知，周而复始，螺旋上升。这就是基于所积累资源的主动思维的呈现，当然，我们更强调对原有资源的思维再加工和优化，这就是我们所说的创新，自主创新是不能由别人替代的。
选择、思维加工、主动构建、思维再加工和优化构建的过程，都是人内在的自主行为，别人只能通过提示、强化、刺激、激发手段来辅助引发主动构建过程，因此，从获取的信息内部构建自己的知识、经验和技能等的过程以及认知重现和创新必定是自主的过程，自主学习的过程也是如此。
自主学习的过程是自主的，那么，外在的提示、强化、刺激、激发等辅助手段的作用是什么？如何提高自主认知和学习的效率呢？
我们知道，在大脑从外界感知信息时，很大程度上依赖选择性感知。此外，在对信息进行结构化处理的过程中，外界的提示、引导、启发能够大大提高信息结构化的效率。因此，外界的介入在提高自主认知效率方面具有很大的推动作用。这个“外界的介入”就是教育，1976年，联合国教科文组织在《国际教育标准分类》中将其定义为“教育是有组织、有目的地传授知识的工作”。1997年修改为“教育是能够导致学习的交流活动”，而这种学习的交流活动，从学校角度讲，就是课堂教学。
对于如何发挥外界介入的作用，从中小学课堂角度来讲，自主学习研究院在自主课堂构建方面提出了“思、实、活、创、和”五字原则，旨在聚焦课堂中培养学生的自主认知和学习能力。自主认知模型见图1。
图1 自主认知模型图
最近几十年来，随着计算机技术的飞速发展，机器学习的进步令人惊叹。
最初，人们利用计算机的计算速度快和出错率低的特点，设计参数式控制的强监督学习机制，以人为输入为主，存储到特定关系的数据库，设计符合特定需求的算法，利用数据库运算技术，快速准确输出答案，现行的查询、搜索引擎和语言应用就是利用这种机制，我们称之为强监督学习，这大大提高了相关行业的工作效率。
随着计算机运算能力的快速提高，计算机技术应用领域的不断扩大，计算机数据处理量成几何式增长，人工智能应用进入计算机的日常应用中，这种技术通过先进的人工计算机神经网络架构和复杂的人工智能算法（单体人工智能算法和群体人工智能算法），实现有目的的机器学习，我们称之为弱监督学习。这种机器学习一方面由人为控制，一方面由机器自主完成。目前比较常见的应用是功能性机器人，比如扫地机、生命探测机器人、电商产品关联广告应用程序等，但功能相对单一。
弱监督机器学习的更高一个阶段就是自主学习，利用现在强大的硬件计算能力、数据云计算架构和智能算法，打破计算领域和地域界限，机器得以开展深度的自主学习，其优势就是人类无法媲及的运算能力，能把一项应用做到极致。DeepMind公司的阿尔法狗就是典型的应用，这是机器深度学习网络（CNN）与蒙特卡罗搜索树（MCTS）结合的胜利，是人类智慧的进步。
机器学习的终极目标是自适应学习，即能够自动根据环境因素自动做出决策和行动，这是人工智能专家研究的未来发展方向。
这几种学习是随着技术的发展而不断增强的，由最初的算法驱动到如今的人工智能学习。其发展见图2。
图2 机器学习方式的发展
根据元认知理论，从本质上讲，人的学习就是自主的，自主贯穿于各种学习方式之中。不论是强监督学习、弱监督学习还是自适应学习，均有自主学习的交集。
人生来就是一个学习体，具备感受器官和大脑，具有输入信息、分析和存储信息以及输出信息的功能，并且这些功能完全由大脑这个指挥中心控制，具有很强的自主学习能力。任何一个人在任何环境影响下均能自主学习到很多东西，这就是自适应学习，是人的本能。
而人在学校和家庭教育中，更多涉及的是强监督学习或弱监督学习，在学校和家庭中，有老师和家长的讲解、启发、指导和辅导，也有自己的主动学习，而学习的效果，完全取决于人的自主学习的意愿和动机。
当前教育界提倡的深度学习，也是自主学习的呈现形式。要进行深度学习，关键在于学习者要有主动去学习的内在意愿和动机，并能够将之付诸实施。只有在不断的学习和实践中，才能逐渐找到适合自己的学习方法，不断积累自己的才智。学习是终身的，不同的阶段有不同的责任和义务，学生阶段除了学习必要的课程，还可以发展兴趣爱好，走入社会参加工作的人为了家庭幸福和自我职业发展及价值实现，也需要不断学习。
在学习过程中，选择尤为重要，选择将确定学习的方向和人生的发展方向，比如学生阶段的课程选择，专业选择以及工作之后的职业选择，都与学习选择密切相关，而选择本身就是自主的行为。另外，对于自己所选择的发展目标，实现过程通常都不会那么一帆风顺，每个人在发展过程中或多或少都会遇到一些困难和挑战，只有保持持之以恒的决心，才有可能实现自己的目标，而决心也是源自内心。因此，整个学习的过程就是自主学习的过程。
我们借助一个中国的古典图案——三鱼同首图来呈现这四种学习方式的关系（见图3）。
学习真正发生并有所创新，必须由人内在的强烈学习意愿和动机驱使，不论哪种学习方式，不管是强监督下的启发和引导，生活环境中的知识获取，以及兴趣爱好使然的学习行为，要在学习上有所得，核心均是源自自主的学习意愿和实践。自主的学习意愿就是学习发生和创新的核心，就是学习机制的“大脑”，三鱼同首图正形象准确地呈现了这四种学习关系。
不过，人的自主学习也需要借鉴机器学习的方式和思路。虽然机器学习是通过人利用计算机的计算原理和算法设计出来的，但其学习效率远超人的学习，至少，这些算法的设计都是顶尖的计算机科学家经过无数次实验逐步优化设计出来的，其合理性和效率性值得我们借鉴，其学习资源的利用途径也值得我们学习。
图3 三鱼同首图——人的四种学习方式的关系
学而不思则罔，思而不学则殆；学思不行则虚，学思笃行则实。
学—思—行是人自主发展的重要方法和途径，学习积累知识和经验，通过思维进行分析和反思以指导行动，积极的且方向正确的行动改变人生。学—思—行为人的自主发展构建了立体化模型。具体见图4。
学——学习，是人自主发展和成长的基础，人的成长和发展过程就是不断学习的过程，在学习型社会中，人无时无刻不在学习，不断地积累知识和经验。
思——思考、反思，是人在发展和成长过程中不断修正自己，对所学知识进行深入分析和思考，对积累的经验不断反思，做出正确的判断和选择。我们提倡每个人都对自己的行动进行反思，特别要求每个人在行动中进行反思，提高反思效率。古人云：行有不得者，皆反求诸己。这是指导行动的关键。
图4 学—思—行模型
行——行动，即思想意识实践和执行，通过行动改变结果，促进人的自主发展。
自主教育将学—思—行以策略化的形式应用于教育实践的第一线，面向师生，聚焦课堂，师生共同学习。教师在相关专家的引领下，以学生为中心，理论与实践相结合，开展教育教学研究，构建自主课堂，并在实践中不断进行自我反思，自我改进，打造自己的自主课堂，提高自己的教育和学科教学素养，形成自己的教育教学风格，促进教师职业发展。学生在学习的过程中，积累知识，自我认知，独立思考，提高自己的学习能力、思辨能力和逻辑分析能力，并将所学知识和自己的想法及见解付诸日常的学习与生活中加以实现，以实际行动推动自我发展。
学习，是指通过阅读、听讲、思考、研究、实践等途径获得知识或技能的过程。学习力是人生命成长过程中最基本的能力。随着社会经济和科学技术的发展，学习被赋予了更多更深层的含义。2019年2月国家发布《中国教育现代化2035》，其十大战略任务中，明确指出构建服务全民的终身学习体系，终身学习体系构建提上日程。
自古以来，就有“活到老学到老”的说法。与传统不同的是，新时代下，学习资源极大丰富，学习方法和途径极为便捷，随着学习环境不断完善，学习资源的可获得性大大提高，因此，学习的层次，从原来的认知、理解、运用/应用，必然发展为认知、理解、运用/应用和创新。创新已成为新时代下推动个体、团体、国家和社会发展的重要动力。长期以来，在中国教育发展的过程中，创新人才的培养一直是我们追求的目标，钱学森之问，华为技术突破国外技术限制，充分说明，在新时代下，要谋求发展，唯有创新。
要创新，创新者是核心，那么什么样的人才是创新者呢？
第一，创新者需要具有独立人格和独立自由之精神，勇于面对挑战。没有独立自由的精神，畏惧权威，唯命是从，永远只是跟随者或追随者。
第二，创新并不是一蹴而就的事情，创新是一个长期积累，由量变引起质变的过程，因此，创新者在学习和工作过程中，除了有自己的独立思想和思考能力外，还需要具备一颗平常心，带着功利心去创新必将患得患失，束缚思想和手脚，将一无所成。
第三，创新者需要有安全感。这包括创新者自身内在的安全感和环境给予的安全感，内心不强大的人总是战战兢兢、畏手畏脚，不敢越雷池一步，不安全的环境也无法让创新者放松思想，大展拳脚。
第四，创新者应该是内心强大、自信、坚毅并且踏实的人，而不是浮躁、急于求成的人。创新之路从来都不是一帆风顺的，唯有自信、坚毅及强大的内心，才能取得创新成果。
创新者应具备诸如上述特质，那么如何才能培养出创新者呢？从本质上讲，这是一个伪命题。
创新者不是“培养”出来的，按照一定模式“培养”出来的绝不是创新者，创新者的出现必有两个因素决定：一是孕育创新的土壤，即环境，二是个体内在思维发展的诉求。正如笛卡尔所说，生产形态的改变和人对自然的实际支配，是思维方法改变的结果。
通常而言，说到创新者的“培养”环境，无非是社会环境、教育环境和家庭环境。健全、自由、公正的社会、教育和家庭环境是人成长和发展的外部条件与保障，全国乃至全世界都在为营造这样的环境而不懈努力，就国内而言，构建全民的终身学习体系以提高到国家战略高度，不断推进教育改革以及家庭教育的普及，无不为人的成长和发展营造良好的环境而努力。而个体内在思维发展的诉求的激发，才是核心所在，要创新，必自主，无自主，则无所谓创新。
创新工场创始人李开复对创新者曾有这样的解读：创新者，首先要对所学知识有好奇心，有追根问底、质疑的精神；其次，创新者在工作中需要有批判性思维，不断地进行批判式思考，即从不同角度考虑问题，换位思考，进行思想上的革命和自我革命；再次，就是要跳出固定思维的条条框框进行思考，跳出个人的舒适区，接受挑战，打破常规。而这一切，均源自个体内在的思维力量。
个体内在思维发展源于学习。自主学习有别于传统的知识灌输型学习，是基于自主教育（三自三主）理念基础上的学习方式，贯穿于人的成长和发展的整个过程，从自主的发展性（自知、自律和自强）和自主的主体性（主导、主见、主动），无不与创新者的特质紧密联系。
独立人格、独立思考与主见，本质上是统一的。独立人格是指人的独立性、自主性、创造性。独立人格是自主性比较强，有独立意识的一种人格，表现为习惯独立思考，独立实践，控制情绪的能力较强，有较强的理性能力，注意维护自己参与决策的权利，社会参与程度较高。自主教育的主见，是本体的独立思考与见解，是主体的见解，是主体的核心和灵魂，是主心骨，是个体发展的方向标。在发展的过程中时时处处主动思考、独立判断，确定人生发展的方向和路径，兼顾环境与个体内在的结合。
创新者要有平常心和安全感。平常心，作为心理学概念，表现为对自己做任何事的成功和失败的态度，既积极主动，尽力而为，又顺其自然，从容淡定。安全感是渴望稳定、安全的心理需求，包括个人内在精神需求和外在环境的安全要求。这也是“三自三主”中在自知（自我认知和环境认知）基础上，了解自己的前提下，积极主动主导事物的发展，发挥自己最大潜能的同时又要遵循事物发展的规律。
创新者自强自立、自信坚毅的品质是获得创新成果的保证，自主教育中的自律自强，积极主动的发展诉求正与之相吻合。
因此，在自主教育理念指导下的自主学习，是学习者个体内在学习动力和意愿驱动下慎思明辨，深度学习，以期思维发展，创新求变，是在传统学习基础上进行创新的学习方式，是基于个体成长和发展需要，源于个体内在思维发展诉求而主动进行的学习行为。