在过去的一个世纪里，教育心理学领域为“人如何学习”这个主题建立了很多理论体系，但这些理论很少对教师的教学实践和学生的课堂学习产生实质性的影响。有研究者指出，心理学家对于跨度不超过几十毫秒的心理效应实验的偏好与教育学家对于重大教育成就的关注之间有很大区别。然而，无论是从哪个角度来阐述，教育都是一项离不开教师的事业。
在人人均为教育倍感焦虑的当下，尊师重教显得格外重要。教师也不应该只承认教育的局限，将教育视为一种谋生手段，而是有义务相信和期待教育的改善最终能带来社会的改善，相信教育是一项改造人类心智的工程学。在这个意义上，教师才称得上是“人类灵魂的工程师”。
进化论与社会脑
当前，由认知心理学和神经科学主导的学习研究与教学实践似乎处于不同的时空尺度和话语体系。哈蒂与耶茨合著的《可见的学习与学习科学》，以通俗易懂的文风重新梳理和综述了一个多世纪以来在“人如何学习”这个主题上的研究成果和结论，阐释了它们对教育的启示，进一步论证和捍卫他在第一本《可见的学习》中得出的结论。
哈蒂强调从进化的视角思考人类自身的发展。我们往往会惊叹大脑是已知宇宙中最复杂、最精密的构造，然而这种人类中心的思维掩盖了一个重要事实——人是由动物进化而来的，人脑所拥有的特殊的认知能力可能只是漫长进化过程中的副产物。进化学家认为，现代人的大脑是为适应十余万年前更新世时期的采集狩猎社会环境而进化出来的，但自此以后，人类的认知架构并没有发生本质性的改变。如今学校教育所要求掌握的读写和计算能力，在过去人类存在的大部分时间里都不是常态，它们代表了人类巨大的文化成就，因而也对进化缓慢的人类大脑提出了根本挑战。因此，哈蒂引用了美国著名认知心理学家威林厄姆的观点——大脑不是专门用来思考的。
那么，我们的大脑擅长做什么?为了应对恶劣的生存环境，人类从一开始就过着群居的生活，个体需要时刻对周边环境保持警觉，识别他人的面孔，解读他们的表情和意图，模仿他们的行为。这些听起来异常复杂的事情却是人脑最为擅长的，甚至无须意识的介入。人一生中的大部分时间都在处理自我与他人之间的关系，“社会脑”是本书最为重要的主题之一。我们渴望与他人交往并理解他们的行为，这是一种与生俱来的心理倾向，而且作为一种主要动机贯穿人的一生。最近，神经科学家在人脑中发现了镜像神经元，我们执行一个动作和知觉到他人执行同一个动作都会激活同一个神经回路，这种机制使人类具备了强大的模仿和共情能力。
学校通常被视为儿童掌握知识、提高认知能力的场所，然而社会脑假说给出了另一种可能性——学校的首要功能可能是使儿童学会模仿一个更有能力的他者即教师。除了教师精心设计的教案、精彩的讲演和丰富多彩的课堂活动之外，学生对教师的感知，比如学生认为教师是否可信、是否公平、是否值得尊重，是影响学业成就的最有力的指标之一。如果学生和教师建立起积极的人际关系，将教师视为榜样，这带来的益处可能是长期的，甚至能够抵消学生所处的家庭或社会环境带来的不利因素。因为学生在教师身上学到的不仅是知识，而且是为人处世的社会准则以及学科品质，这使学生更少出现不良行为和负面结果。因此，哈蒂强调教师应该成为社会示范者，成为一位有热忱、善激励和求证自己影响力的教师。
人的可塑性与学习
人的可塑性是教育得以可能的本质所在。从脑神经科学的角度看，人之所以有可塑性是因为脑神经回路中的很大一部分其实是后天形成的，它们在人的一生中处于不断增添、修剪或改变中，学习可以被解释为神经元之间通过突触相互连接形成神经回路的过程。然而，人的可塑性在不同的阶段会有所差异。
在生命的早期，大脑的体积在快速增大，学习是通过脑灰质的激增和过剩完成的。然而进入青春期以后，大脑的变化很像是雕塑的过程，脑灰质会开始减少，一些无用的和适应性不强的神经连接会被消除，常用的连接会被强化，整个系统变得更加精细和特异化。此后，大脑会进入相对稳定的阶段，增添和修改神经回路并非不可能，但需要付出较大的努力。
这两种不同的机制使人在这两个阶段的学习表现出完全不同的特征。早期的学习更多是在与他人的互动和潜移默化中完成的，似乎不太需要意识的参与，并且能够形成非常稳固的学习结果。在这个阶段所掌握的技能通常能够达到自动化，成为我们以后学习的无意识基础。这个阶段相当短暂，却非常关键，一旦错过将难以弥补，我们可能需要付出极大的努力才能掌握这些能力，研究者将其称为“学习敏感期”。寻找不同技能的学习敏感期是今后学习科学的重要研究主题之一。
脑灰质激增的阶段过后，大脑会经历一个系统性优化的过程而进入到一个相对稳定的状态，这时候的学习需要付出更大的努力。针对专家与新手的研究得出的一个重要结论是所谓的“一万小时法则”，即新手在成为专家之前大约要投入一万小时进行刻意练习。这里的时间因素强调的是反复练习的重要性，但刻意练习又不同于机械地重复，它还包括其他三个要素：
(1)清晰的目标，刻意练习发生在学习者的舒适区以外，需要学习者付出近乎最大程度的努力;
(2)学习者的动机，刻意练习需要学习者有意识地积极参与，学习者要有提高自身能力的意图;
(3)有效反馈，刻意练习需要一位“更有能力的他者”在场，他会为学习者设计有效的训练方案，并提供即时的反馈，学习者需要根据反馈调整练习。
这三个要素正是哈蒂在“可见的学习”中经常谈到的“成功标准”“学习意图”和“有效反馈”，并被视作改善教学、改善学校教育的重要措施。
人的局限性与教学
自然选择理论认为，同一物种的不同个体通常会表现出不同的进化方向;但在整个物种层面，选择了某种方案并不是因为这种方案比其他的更好，而是因为这种方案碰巧能够帮助该物种适应环境而存活下来。从这个意义上来看，人脑并非一个完美的或最优化的系统，它更多是妥协的结果，这很好地解释了人脑的种种认知缺陷和局限。认知负荷理论认为，人的大脑在某一时刻只能处理数量有限的项目，一旦接收到的信息超过了大脑所能承受的范围，我们的大脑就会陷入认知过载。认知过载会带来很多负面的结果，包括注意力和认知能力急剧下降，自控能力被削弱，甚至更容易出现情绪和暴力问题等。人类应对这一认知缺陷的策略是通过刻意练习使部分基础的技能实现自动化，即无须意识参与或消耗认知资源，我们也能将这些技能维持在可接受的水平上，从而拥有更多的认知空间获得更高层次的发展。这也是为什么刻意练习被认为是新手成为专家的关键。
当前对学校教育的一种主要批评是，学校更加注重表层学习，而未能促进学生的深度学习。这种指责有一定的合理性，但不能忽略的一点是，表层学习可能是深度学习的基础，学习者无法跨越表层学习而直接进入到深度学习阶段。如果学生对一些基础性的知识和概念没有很好地理解，那么他就不得不把认知资源耗费在这些表层知识上，深度学习将难以发生。如果我们从这个角度重新审视探究性学习与直接教学的纷争，不难发现直接教学是一种更高效的学习方式，因为对未知事物的探究会加重学生的认知负荷，从而阻碍深度学习的发生。学校的一个重要功能就是将知识以恰当的方式再呈现给学生，最大限度地降低学生的认知负荷，而不是让学生盲目地探索。当然，单纯的表层学习并不能自动提升为深度学习，因此，教学需要有意关注并练习深度学习。
哈蒂为直接教学做出了最好的辩护，但他不得不承认的一个事实是，对于能力较强的学生，探究性学习似乎更为有效。探究本身可能是一种需要刻意练习的能力，而这种能力又与创造这一最能体现人类价值的行为密切相关，如果教育系统能够帮助学习者建立起良好的探究习惯和意向，这将对学习者今后的发展有莫大的助益。这再次指向了哈蒂所言的教师要成为“适应性学习专家”的概念，即教师要根据学生的现有水平选择最恰当的教学方式。什么时候该放开手让学生去探究，这种判断力正好体现了教师的专业能力和教学机制。
哈蒂从两条路径构建了一个基于证据的可见的学习理论：一是通过教育领域中的大数据分析，研究不同因素和结果之间的相关性，寻找教育实践中的一般规律;二是通过认知心理学和神经科学的跨学科研究，寻找人类大脑的学习机制，并探讨它对教育实践的启示。但这种科学化的建构并非只是冷冰冰的数据堆砌，也不只是对肉眼不能及的微观机制的客观描述，而是始终带有实践关怀的。
哈蒂曾经是一名教师，后来成了教师教育者，这种经历使得他以教育研究的心态不停地思考并探索有助于改善学校教育的方法。他没有止步于教育科学研究，而是将这种科学化的教育学原理继续拓展为教师教学和学校改进的实践理论。以往教育研究者在象牙塔中做学问，或者到实践中收集数据只为撰写学术论文，而哈蒂的研究向我们展示了如何将科学教育学与实践改善结合起来，形成一个完整的实证研究经典范式。对于期盼教育兴邦、建设教育强国的中国，哈蒂的实证探索与改善实践的学术品质为正在兴起的中国教育实证研究提供了一个可以借鉴的样例。
哈蒂的研究让我们认识到，教师不应该只承认教育的局限，将教育视为一种谋生手段，而是有义务相信和期待教育的改善最终能带来社会的改善，相信教育是一项改造人类心智的工程学。在这个意义上，教师才称得上是“人类灵魂的工程师”。
