《学习的进化》一书中介绍了一个有趣的概念——知识工具。所谓知识工具就是人在获得知识时所需要的工具。在当下，谈及知识工具时，不少教师大感意外：这有必要吗？学习就是刻苦钻研，是同伴互助，是经过阅读的理解与吸收，需要工具吗？理解知识工具存在的必要性，就要先明白学习的发展轨迹。《学习的进化》一书中，将人类的学习分为四个阶段。不同阶段，需要的知识工具不同。
 　 第一阶段是自然学习
　　也就是人类向自然进行学习。这是人类最具有动物属性的学习，也是最初的学习阶段。通过日常生活、劳动、交往等，学会观察世界，使用与制造工具，掌握语言等。知识工具在这个阶段中就存在，只不过存在感不强，其物质属性突出，很可能就是生活中的锅、碗、瓢、盆，或者是仰望的星、光、日、月。
　　第二阶段的经典学习
　　从文字发明开始，人类进入经典学习阶段。借助文字进行丰富的教育活动，满足人的生存和发展的需要。在这个阶段，大家熟悉的学校、教室、教师、教具、教科书等概念相继出现。这个阶段的知识工具，依然是可见的器物，农业社会中农具对工具的影响依然强大。类似书本、资料、题库等都是工具的代表。
　　第三阶段是现代学习
　　就是当前我们所处的学习阶段。在这个时代，信息大爆炸，技术日新月异，获得所需的学习结果的方式、途径异常发达。这个阶段中学习水平的高低，不是表现在占据资源的多少，而是学习者能力与知识变革速度间的矛盾。
　　第四阶段是超越现代学习的“超级学习”阶段
　　这一阶段的学习将突破人脑的极限，使学习进入人脑和电脑混合发展的阶段。无论是处于第三还是第四阶段，学习者都需要积极做出改变，倘若抱着传统的方式，试图通过记忆、背诵、默写等机械训练，必将被时代淘汰。
　　知识工具，在当下学习中，被召唤而出。借助知识工具，学习者能尽快对信息进行分析、加工、理解，处理信息，转化为知识。因此，知识工具也可以称为思维工具。结合具体的学习内容，介绍四种知识工具以及运用情况。
　　知识工具1：储存和整理知识的工具
　　通过物质的工具，将海量的知识储存到脑外，而不是装进大脑。信息爆炸时代用脑学习，最佳的方式是让大脑知道如何获得知识。因此，鼓励学生认识思维导图、统计图表、数据汇总、数据库等图标、图表工具，获得储存和整理知识的工具。这些工具在学习中要让学生知晓与操作，体验使用工具后的效果。
　　例如在进行单元整体设计时，要绘制单元的设计导图。教师拥有这张图，犹如将军指挥作战，拥有了整个单元教学的“作战指挥图”。一目了然，掌握教学进度，把握教学内容。
　　知识工具2：搜寻和交换知识的工具
　　一个人学习过程是艰苦的，学习收获是有限的。新时代的学习，要更多交流、交换，将学习置身于更大的平台，邀约更多的人共同学习。学习者要能掌握搜寻到新知识的工具，同时要有和他人交换知识的工具。例如图书检索系统、文章检索、结构图绘制等。又如灵活掌握视频会议系统，使用社交网络等。
　　依据佩维奥的双重编码理论：“人们运用两种编码构建新信息的心理表征，比只用一种编码的效果要好。图示优势效应也能证明这个观点，即与以文字呈现的信息相比，人们更容易记住以图示呈现的信息。”知识地图这一词汇让我们联想到可视效果很强的图能给人以指引。
　　知识工具3：创造和发现知识的工具
　　在这个时代，不是被动接受知识，而是主动去创造和发现知识。因此，学习者还需要创造和发现的工具。最为基础的是纸笔。有时候，仅将思考的结果在一张纸上呈现，再经过修改、加工，就会产生意外的思维结果。
　　例如设计六年级下册第四单元时，笔者发现本单元的学习目标为“查阅相关资料，加深对课文的理解。”本单元重点课文是《为人民服务》。如何组织教学呢？思考的同时，笔者随手在纸上写下：学生在学习此课之前拥有什么？当下的学习中，应该做些什么？未来在资料查询、辅助学习上，还会继续发生些什么？当思考的结果在纸上呈现时，再进行加工，绘制数轴图，很快就有了学习结果，获得设计的灵感。添加简单的图标，笔者最终规划出学习的轨迹，得到了一张学习的线路图。拥有这张线路图，能够很清晰地指导学生去创造和发现全新的知识，获得全新的学习结果。
　　知识工具4：多种思维方法工具
　　这一类工具包含了思维的方法。例如归纳、演绎、推理等。同时，还强调借助大数据、人工智能等，对信息进行分析与筛选。
　　思维本身具有灵活性，能带着学习者不断步入深度学习，获得更为深刻、独特的思维结果，并对结果进行批判，保持继续探索的好奇心与求知欲。可见获得这一类工具是时代的要求。这一时代的学习者要执着探索，勇于创新，崇尚真知。
　　例如《扁鹊治病》教学中，教师要带领学生发现寓言故事中蕴藏的道理。梳理课文后，可以形成故事发展的“双线并进”的脉络图。发现蔡桓公病情发展是随着时间推移不断变化，直至死亡的。可视化的梳理结果，能够帮助学生分析出其真正的死因，提取故事中的道理，获得优质的学习结果。整个梳理的过程还锻炼了学生归纳、推理、演绎的思维能力，有助于在课外学习中透过现象，看清本质，获得认知层次的升级。
　　需要强调的是，人类的发展离不开对工具的研发与运用。不论身处哪个阶段，工具都是来辅助发展的。使用工具后，就要放下，才能进步。就如农夫使用一把锄头犁地，获得丰收后，不能将锄头一直握在手中，放下才能品尝丰收的美味。借助工具的最大意义就是获得发展，而不是迷恋于工具本身。