知识经过学习主体的感知、理解后，随即便进入到知识的巩固阶段。这一阶段跟记忆问题的研究有关，将直接关系到学习和工作的效率。因此从经典的巴氏分析器学说到现代的脑科学研究，记忆一直是研究的热点。现代脑科学从多层面、多角度对之开展了研究，有的从神经程序机制研究，有的从电学层面研究，到20世纪60年代，记忆研究进入分子水平，即从生物化学层面研究记忆。可以说，各层面的研究都涌现出大量的新成果。
在巴甫洛夫的分析器渐进学说看来①，高度的反应性与可印性是大脑半球皮质所固有的属性，也是大脑中形成一切暂时联系和保持印痕的基础。因此，教师在教学过程中不仅要与许多现时的刺激密切联系着，而且还要与很久以前以痕迹形式保存下来的刺激及以前所形成的各种各样的条件联系密切联系着。而当学生形成新的条件反射、暂时联系时，教师不能忽视与他们大脑中已有的系统、经验和痕迹的联系；相反，教师在传授新知识的过程中，必须以学生过去从客观世界所获得的痕迹、联系、经验和知识为基础，从而使他们改组和加深旧概念，建立与形成新概念，使以往的旧概念或旧经验成为学生学习新知识的一个新的“知识生成点”。巴氏的分析器渐进学说以及暂时神经元联系的观点虽然能部分地解释记忆的循序渐进现象，但在今天看来已非尽善尽美，如对“暂时神经元接通”机制过于简单的描述。现代脑科学研究已有了更多新进展，神经生物学层面的研究发现②，当某一神经通路经常重复活动时，神经元内某些基因活动会被启动，从而产生出新的蛋白质，这就有可能改变神经元或突触区的蛋白质组成，引起大脑形态结构的变化，而蛋白质的变化也可能对突触微细结构起修饰作用。这一结论在对动物及人类实验的临床观察中都已得到证实，即记忆所产生的两种不同神经元易化过程是完全不一样的。感觉神经元与运动神经元之间突触传递的短期易化只与原来已存在的蛋白质共价修饰有关，不受新蛋白质或RN A合成抑制剂的影响，而长期易化则需要新蛋白质和M RN A的合成③。
这一研究从神经分子生物学的微观层面进一步说明了循序渐进对学习记忆的重要作用。简单地说：通过环境的刺激和循序渐进的反复作用可延长短时记忆的时间，使参加环路活动的神经元突触部位产生种种变化④，从而有助于突触传递发生持久的易化作用，最终导致短时记忆向长时记忆的有效转化。看来，循序渐进对记忆的促进作用是有着充分的脑科学依据的。
上述脑研究成果突破了传统认为“神经组织结构在发育成熟之后是固定不变”的陈旧认识，取而代之以一种新的观念：即外界刺激以及循序渐进的努力都会引起大脑内部结构和功能的变化，从而为学习化社会终身教育的可行性和必要性提供充分的脑科学依据，并提示我们应该树立终身教育的思想，活到老，学到老。
因为现代的脑科学研究表明：成熟的神经系统虽然不再产生新的神经元，并且神经元胞体一直保持相对稳定的状态，但现存的神经元在外界刺激和反复作用下却具有产生新的突起和形成新的突触连接的能力，这种能力的关键则在于环境的刺激以及循序渐进的反复作用。要保持旺盛的学习和记忆功能，别无选择，只能是坚持不懈地学习新东西和不断强化已学会的东西。只有这样才能增强突触的可塑性，以形成新的联系，使脑细胞具有更高的灵活性和更丰富的联系，增强网络的功能；不断强化则可使原来形成的神经回路更加巩固，使学会的东西记得更牢，同时可以借此扩展并丰富大脑内部的知识结构。
所以脑科学研究赋予教育以极大的功效：首先，只有学习和记忆才可以增强大脑神经元突触的可塑性，借以形成新的神经回路，从而使脑功能发生真正的改变，让大脑更加聪明，更加有效地适应环境。从这个角度看，“活到老，学到老”的终身教育的说法有着坚实的脑科学依据。
其次，脑科学对记忆转化过程中新蛋白质的合成以及大脑形态学变化的揭示，无独有偶地为“循序渐进”之“渐”作了极好的诠释。它要求我们在教学中必须保留短暂的“停顿”，张弛有道，渐进而行，唯此才能保证良好的记忆效果。
因为从上述生物层面的脑研究不难看出，正是因为神经元的短时易化与长时易化这两种大脑内部的机制不同，长时易化需要发生新蛋白质的合成，递质的合成等特殊形态学的变化，所以需要留给长时易化充分的时间。而神经生物学研究还发现，学习之间的间隔期也制约着学习效果和稳定长时记忆的形成，其原因与前者如出一辙，都在于从学习到记忆，必须有脑内记忆相关的基因调节蛋白质的激活和基因表达，行为水平上所需的时间恰好与基因调节蛋白质激活所需时间吻合①。看来，这段学习的间隔时间（或者说大脑基因调节蛋白质激活所需时间）是否在教学过程中被教师很好地意识到或被恰当地设计处理，将直接影响学生长时记忆的形成，影响到教学效率是否真正得以提高。
由此反观日常的教学活动，不少教师的教学速度太快，像放连珠炮一样给学生连续轰炸，而不给学生留有一定的“空间”，虽美其名曰“提高教学效率”，实际上却违背了学生大脑的活动规律，最终“欲速则不达”。因为从大脑内部活动机制而言，这种过于频繁重复的做法没能为学生预设足够的基因调节蛋白质激活的时间，从而必然影响大脑稳定的长时记忆的形成。因此在课堂教学活动中，教师应根据学生大脑的这一记忆活动特点，张弛有道地安排教学节奏，尤其要为学生安排足够的思考空间，使得短时记忆有足够的时间来合成新的蛋白质，从而进入长时记忆。看来，脑科学在神经生物学层面的“探幽入微”式的研究确实使我们更加科学合理地理解和阐述“欲速则不达”的学习和记忆现象。
为了加强教学过程中的巩固和记忆效果，必须循序渐进地学习，自然离不开强化的“重复”使用。所以在当前的中小学教育中，不难听到学生们发出这样的抱怨：老师又让我们重复抄写生字了！言语间不难听出学生们的百般无奈，感受学生因为重复抄写而身心疲惫的神情，也不难体会教师们为了学子孜孜不倦的一片苦心。然而，其效果究竟如何？是否所有的重复策略都对巩固和记忆有效？循序渐进是否意味着要在教学过程中作不断重复的学习？传统的巴甫洛夫学说认为“重复可以增强神经元的暂时联系”，如果按照这一学说，在教学过程中确实应该强调教学重复的次数。因为只有重复强化次数越多，才能使联结越牢固，记忆痕迹也越深，从而也越有利于知识的巩固。然而，事实是否如此呢？
脑科学在神经生物学层面关于“习惯化”的研究，对此问题的解答颇具启示。神经生物学认为：习惯化是由于运动神经元通路上的突触传递效率的降低而引起的，这种传递效率的降低却是由过于简单地重复刺激造成的。美国神经生物家肯特尔关于海龟的缩鳃反射的实验充分证明了这一点。①研究表明：过度的重复只会引起大脑行为水平效率的下降。这些都是从神经生物学层面上对“重复”所达成功效的认识，事实上，脑科学认知和心理层面的研究也同样证实了它的无效。认知心理学中有关“唤醒与操作”的关系研究发现：个体对不太简单也不太复杂的事物最感兴趣，一些过于简单的、没有新成分的事物只会引起厌烦，如重复简单的练习、罚抄生字等，学生的唤醒水平很低，不可能达到预期的效果。
看来，教学过程中应避免作简单机械的重复，否则只会徒劳无益。巩固和记忆效果的关键是对记忆材料进行精细加工，对材料进行重新编码，而不只在于复习次数的多少，也不只在于读书时间的长短。例如：如果我们在考试之前临时死记硬背，则只是作知识的浅层加工，无法把这些信息组织到长时记忆的网络之中，因而这种记忆不能长久保持。而如果对这些学习材料作一番研究，分析比较，重新编码，则将它们组织到长时记忆中去，这种记忆就会持续很久。显然，这一系列脑研究成果对我们如何在教学中更有效地加强记忆和巩固提供了有益的借鉴，有利于消除日常教学中的理论误解和实践误区。
事实上，众多的教学实践也都以不争的事实告诉我们：这类简单的重复除了换回学生的怨声载道以外，对于教学效果本身而言，收效并不显著。但是这种基于“经验”而得出的教学观念，并不对教师们具有足够强大的说服力，以至于同样的现象屡见不鲜。而上述相关的脑科学研究则对此作了极好的理论注释———重复的真正用处在于分解、重组，缺乏变化的简单机械的重复对于学生来说无异于一种类似于小和尚念经式的“有口无心”，其结果只会增加学生的负担，降低学习的兴趣和主动性，不利于知识的迁移。而且长期枯燥乏味的重复训练，可能会引起大脑更高级的神经系统因寻求刺激而走神，久而久之还会形成缺乏创意的思维定势。
因此“重复就是循序渐进”的想法或做法应坚决予以摒弃，取而代之以一些变式材料，通过增加设计新颖丰富的信息以避免简单再认知，唯此才能真正满足学生认知结构的动力需求，真正使整个教学环节日趋完美，且符合学生大脑认知灵活性的特点。这正如桑代克在其枟人类的学习枠中所指出的：“次数较多之联结并不会因其次数之较多而被选择。”意即：重复的练习并不能无条件地增强刺激与反应之间的联系力量，单纯的机械重复训练不一定能引起学生认知的进步和记忆的增强。