人的學習潛能的存在和人腦的生理機制有著緊密聯絡，科學家對大腦研究表明人腦有巨大的潛力。從細胞量來講：人腦大約有140億個具有5000萬種不同型別的神經細胞，記憶是靠細胞間的聯絡進行的，根據科學家的估計，人腦中存在著100億個到500億個資訊連線鍵（也叫突觸），正常人腦可貯存1000萬億資訊單元，是人生用之不盡的。然而有跡象表明人們只利用了其中的50%—30%的貯存。這對人來說是個極大的浪費。因此，開發利用新的貯存有著極其廣泛的可能。近年來我國在開發學習潛力方面進行了一些有益的實驗和探索，諸如上海師大的“充分挖掘兒童少年智慧潛力的教改實驗”，全國許多中國小開展的“氣功健腦益智實驗”等，都取得了良好的效果。關於大腦結構與功能的研究，為我們科學地開發了學習潛能，為學生創造力的培養提供了許多有價值的啟示。
有些學生常常因為記不住所學的知識，考試成績不佳而煩惱，他們或者是懷疑自己的腦子生來就比別人笨；或者認為從國小到中學記的知識太多了，自己的腦子可能比別人小些、輕些，所以記憶力不佳。誠然，記憶是大腦的功能，不能說與大腦無關，但是從生理結構上找原因，說明記憶力的好壞，是不科學的。現代成年人腦平均重量1400克，有的人腦重量高於平均數，有的人腦重量低於平均數，但是這種輕重的差別，與記憶力的好壞並無必然的聯絡。有人對世界名人的腦重量做過調查，結論是傑出人物的大腦未必重，普通人的大腦未必輕。著名作家屠格涅夫的腦重量2012克，法國著名作家法郎士的腦重量只有1017克，兩人的腦重量幾乎相差1000克，但卻都是聞名於世的大作家。科學巨匠愛因斯坦的腦重量只有1179克，還沒有達到人的平均腦重量。
近年來的心理學及教育實驗對潛能的存在也提出了客觀的證明。拉扎諾夫綜合了生理學、心理學、醫學、音樂等學科的研究成果，研究出一種利用音樂和調整呼吸節奏開發大腦學習能力的方法，與常規教法相比能使學生學到比以往多幾倍的知識。這證明了學習的巨大潛力，只要人突破邏輯防線，可望有大的收效。另外，布盧姆的“掌握學習理論”致力於所有學生的全面發展，強調如果在早先與現在都提供適當的學習條件，幾乎所有的學生都能學好。
認知心理學研究證明了情緒、情感與認知有著密切的聯絡。人們認為情感對認知活動的作用只用“驅動”來描述是不夠的，情感可以調節認知的加工過程和人的行為，即情感對人的認識活動具有增強、組織、選擇式干擾、破壞等方面的作用。情緒對人的思維、記憶、想象、注意、感知有積極影響，否則就會造成認知的低效率。我國愉快教學理論研究證明：人的潛能在心情愉快、精神放鬆的狀態下，能夠得到有效的釋放，現代教學活動應是“樂教”與“樂學”的和諧共振。在良好的心境之下提高學生的學習效率，這可看作是潛能存在的又一方面。
行為主義研究中也發現“潛伏學習”的存在。他們強調學習強化後所獲得的經驗，如讓白鼠隨意在迷宮中行走，一般來說它學不到什麼東西，然而隨後進行強化訓練，它行走的正確性提高得很快。這種無意的經驗顯然有重要意義。我國古代流傳下來的不少過目不忘的佳話：《晉書符融傳》記載，符融“耳聞則誦，過目不忘。”《宋史劉恕傳》記載，劉恕“書過目即成誦。”偉大的無產階級革命家馬克思在十歲時就比較熟練地掌握了四種語言，在他的中學畢業證書上，關於德語、法語、拉丁語和希臘語的學業成績，評價是“非常好”，他幾乎能夠閱讀歐洲所有國家的文字，能整段地背誦歌德、但丁和莎士比亞等名家的作品。枯燥的數字是很難記的，但是國際上卻有背誦圓周率的世界記錄：1957年，一位英國人可以正確無誤地背誦到小數點後5050位；1958年，一位17歲的加拿大學生，能背誦到小數點後8750位；1980年，日本索尼電器公司的一名職員，能背誦到小數點後兩萬位。
有學者估計，一個人即使終生苦讀，努力記憶，也未必能夠利用記憶潛能的10%，其餘的90%仍舊是未開墾的“處女地”。這樣，對於記憶力，同學們應當有理由充滿信心。要使人的潛能真正得到開掘，我們在瞭解了人的潛能存在的可能性基礎上，還得深入認識人的潛能的特殊性，採取有效措施，儘可能地發揮這些潛能。人的學習潛能主要有以下特點：
一、相近性和差異性
相近性指的是學習的可能性大致相同，它揭示了一個人無論是白痴，還是天才；是得不到教育的獸孩，還是得到教育的社會人，人的發展前景只能是人，而不可能是其他。正如誇美紐斯稱許的：人是一個“可教的動物”，言中了人的潛能受教性的存在，也旁證了人學習潛能的相近性。相近並不等於相同或相等，人的潛能還存在不同之處，這就是學習潛能的差異性。當代生物化學的研究也發現，脫氧核糖酸（DNA）是貯存一定遺傳資訊或密碼的單位，它通過一定的過程控制著蛋白質的合成，從而決定了人千差萬別的性質。這一發現恰恰證實了人學習潛能的差異性，但是我們應該認識到，人學習潛能的差異性主要是由環境和分工造成的，而不是由潛能差異性引起的。
二、最佳性和成熟性
人的學習潛能有其特有的規律，即在某一段時間內某種潛能處於優勢，若得到及時有效的影響，可望得到較好的實現，潛能的這一特性為潛能的最佳性，當代生理心理學家證實：神經原因連線最快的時期在5歲以前，3歲時就可達到70%—80%。另外，方展畫同志在他的“假設及構想”中，從人的發展和教育的關係著手，認為15歲左右標誌著人的潛能實現過程的基本終結。人的發展可劃分為3個年齡區間：
1。教育的潛能刺激階段（從入學到10歲左右），人類的豐富潛能很容易在後天適宜的刺激下洩放出來，因此教育的任務是提供適宜的刺激來實現人的潛能。
2。教育的完善潛能階段（10歲左右到15歲左右），個體發展的成熟、規律之作用和意義日趨降低，已基本成熟的潛能迫切需要在後天特定環境下加以完善，教育的任務就是主動地對個體施加影響。
3。教育能力的提高階段（15歲左右以後），著重研究教育自身內部改造。這一階段的劃分，給我們開發學習潛能提供了許多有意義的啟示。
現在所提出的早期教育並不是越早越好，還必須考慮人的潛能的內在時間發展問題，即成熟性問題，如果人的學習潛能沒達到一定的成熟度就進行訓練，往往只能是事倍而功半。實驗證明，人們用同卵雙生子對比研究成熟或練習對發展的影響，發現過早的提前訓練並無好處。
三是可變性和容韌性
人的潛能並不是一成不變的，而是可變的，如人類平均壽命的增加，平均智商的提高等都證實了人類潛能的可變性。相對於人的潛能發展的極限而言就是人的潛能的容納性。有的學者指出：“你若終生好學不倦，那你的腦子一生中儲存的各種知識，將相當於美國國會圖書館裡存書的50倍”。而美國國會圖書館是當今世界上幾個最大的圖書館之一，藏書1000多萬冊，也就是說，人腦的記憶容量相當於5億本書籍的知識容量。可見，人腦的記憶潛能是近乎無限的。而目前的利用率卻相當的低。從一些特殊教育的研究中可以看到，對於那些學習困難的弱智兒童，在教育中只要引起他們的興趣，激起信心，而且循序漸進地學習，同樣可以掌握中國小課程的大部分內容。正是由於人的學習潛能是巨大的，這方面可以不斷地挖掘下去，因此說，教育改革是一個無止境的過程。目前各國都十分重視對人的潛能的研究，然而究竟什麼是潛能尚無定論。有些學者提出了自己的看法，一些同志認為人的潛能就是“人從自然中得到了一定的遺傳素質，它為人的全面發展提供了物質前提”。而另一些同志則認為潛能是“由智力和非智力因素最佳結合產生的超出通常的潛在能力”。保加利亞科學家喬治、拉扎諾夫創立的暗示教學法則認為人的潛能是人人皆有的普遍能力中未被使用的部分。
從上面內容可以看出：
第一種觀點把潛能等同於遺傳素質；第二，三種觀點把潛能理解為人的能力，各有其側重。潛能可劃分為兩個層次：一是淺層的潛能，它是較易開發出的，一般正常人都具有的潛能，在教學中表現為大多數學生都具有的一般的學習能力；二是深層的潛能，指難度較大，需要更多的條件才能開發的潛能，可分為體力潛能、智力潛能和創造力、個性潛能三大類。學習潛能是指學生在學習中未被使用的的能力，遺傳素質為學習潛能的開發提供了可能性，但它們兩者不是一回事。遺傳素質按統計分析，天才、一般人才和智慧低下的分佈呈正態曲線。然而學習成績的分佈則一定呈正態，如美國教育家布盧姆曾提出了：中國小的每門學科幾乎是每一個學生都能學會的知識，通過對差生的反饋補救性實驗，證明了可使80%—90%的學生取得優秀的成績。這種學習成績分佈不符合智力常態分佈的曲線。一方面證明了人學習潛能的存在；另一方面打破了遺傳決定論的錯誤認識。人的學習潛能是多方面的同時又具有一定的差異性，如根據美國吉爾福特的做法，他把人的智力通過立體排列可以排成一百多種智力；另外一個學生可能在文學方面有高智力，而在數學方面沒有高智力。由於境遇的不同，有些人有幸受到良好的教育，他們的特殊才能得到了發揮，他們會成長為音樂家、數學家、詩人、哲學家、科學家、政治家等。教育的目的就是要使每個兒童都應有同樣的機會最大限度地發展自己的才能。當然，並不是每個受過良好教育的人都能成為學者或著名人物，這其中是否還有差異和其他因素存在呢？學習潛能和現實性的顯能。或人們的普遍能力相對應，學習潛能的這種可能性僅僅是由於條件的不成熟而沒有成為現實性，因此研究這種可能性和現實性的關係及它們相互轉化的條件，可以使我們的工作更加具有科學性和針對性。
社會進步為人類的發展提供了巨大的前景，教學中要求人們充分發揮自己的能力，挖掘自己的潛力。在教學論的研究中，著名的維果茨基的“最近發展區”理論、贊科夫的“教學與發展”理論、布盧納的“結構主義”理論以及布魯姆的“掌握學習”理論等，對人的學習潛能問題都進行了研究，提出了一些獨到的見解。有些很有建樹的老師認為要把學生可能性的學習潛能，轉變為現實的學習能力，普遍提高學生的學業成績，在教學中應從以下一些方面有所改進：
首先是提高對人的潛能的估計，相信學生身上有著巨大的潛能可挖，使學生感到自己不是無所作為。目前的教育制度沒有很好地為兒童智力發展的，人速度做準備，兒童的潛能往往受到傳統觀念的抑制。因此教育必須拋棄陳腐的傳統觀念，並學會開發兒童大腦潛能的一些技巧。但令人遺憾的是多年來的刻板教育並未給兒童提高智力做什麼準備，而是強迫兒童去適應某些方面的約束，這是違背兒童天性的錯誤做法，對教育兒童非常不利。其次是形象教學與語言抽象教學並重，注意大腦兩半球功能的協調。教學生動活潑，又具有嚴密的邏輯性，任何課程都要以適合兒童的方式進行，做到情理交融。在形象教學中利用新的技術手段，可以使學生獲得遠比語言途徑豐富的資訊量，資訊輸入增多，學生的思維才有材料。如拉扎諾夫的教學要伴隨音樂、電教器材等。學生的記憶要按表象進行，不一定按詞進行。
