前蘇聯心理學家對心智技能進行了非常系統的研究，其中以加裡培林為代表的從20世紀50年代就開始從事心智（又稱智力動作）動作形成的研究，並於1959年正式系統總結了有關的研究成果，提出了心智動作按階段形成的理論，由於心智技能是由一系統的心智動作構成的，所以心智動作的形成過程與心智技能的形成過程是一致的，心智動作的形成階段也可用來說明心智技能的形成階段。加裡培林將心智動作的形成分成為五個階段：一是動作的定向階段，二是物質活動或物質化活動階段，三是出聲的外部言語動作階段，四是不出聲的外部言語動作階段，五是內部言語動作階段。我國心理學家馮忠良根據有關研究並結合教學實際，將上述五個階段進行了簡化和改進，提出了心智技能形成的三階段說，即原型定向、原型操作、原型內化。
1. 心智技能的形成過程
心智技能形成過程示意圖
（1）原型定向階段
原型即事物的原樣，由於心智活動具有觀念性、內潛性和高度簡縮性的特點，不易為人直接感知和把握。但心智活動也有其外化的物質原型，即實際的操作活動程序、實踐模式。原型定向即了解這種實踐模式，了解動作結構，各動作成分及其順序等。該階段學習者主要是在頭腦中形成程序性知識。
通過原型定向，學習者在頭腦中形成了有關活動方式的定向映象，而這種定向映象一旦建立，它就可以調節以後的實際心智活動，同時也是心智活動得以產生的基礎。
（2）原型操作階段
原型操作即根據心智活動的實踐模式，把頭腦中建立起來的動作程序以外顯的方式付諸實施。在該階段，活動方式是物質化的，即以外部語言、外顯的動作，按照活動模式一步步展開執行。在解決某一問題時，學習者大聲說出實踐模式中的每一步，同時實際作出每一步。在操作的開始階段，需要逐步展開，並不斷變更活動對象，也就是說，學習者將實踐模式程序應用於多個問題的解決，以便為將來的內化提供基礎。
學習者在該階段的活動是展開的、外顯的，並經常藉助於外部言語的引導和外部輔助手段，學習者尚不能擺脫實踐模式，而是依賴實踐模式進行活動。
（3）原型內化階段
原型內化即心智活動的實踐模式向頭腦內部轉化，藉助於內部言語，學習者可以在頭腦內部進行程序化的心智活動，而且能夠以非常簡縮、快速的形式進行。
當面臨某一問題時，學習者不必以言語表述出實踐模式的每一步驟，而是在頭腦中運作這些步驟，運作時不必一一展開，有些步驟可以交叉、同時進行。有時學習者自身都難以意識到操作的每一步，但實際上確實是按照該活動程序進行的。在該階段，學習者擺脫了實踐模式，但已經將實踐模式內化為一種熟練的思維活動方式，突出表現在外顯的言語活動明顯減少。學習者最初面臨一個新任務時，始終複述任務規則，但隨著練習的不斷進行，法則複述消失,這是內化的一個標誌。
原則上講，新的心智技能應經過上述三個階段才能形成，但若構成心智技能的某些成分已為學習者所掌握，則可以利用遷移規律而不必機械重複上述三個階段。心智技能形成的三階段理論對於揭示心智技能的實質及其形成規律是非常有益的，對於教學內容的選擇、編排、教學活動的實施及其有效地培養心智技能具有重要的指導意義和啟發意義。
2. 影響心智技能學習的因素
心智技能的形成是一個非常複雜的過程，受到許多因素的影響。主要的因素包括實踐模式的確立與選擇、知識、教學三個方面。
（1）實踐模式的確立與選擇
心智技能的形成是由外部活動逐步內化的過程，心智活動是實踐活動的反映，外部實踐模式的確立是心智技能形成的前提條件。外部實踐模式即心智活動的實際操作程序，它的確立直接決定著心智技能形成的難易和最終形成的水平。
由於心智技能是內潛、簡縮、自動進行的，所以通過外部觀察難以把握和推斷其整個過程，加之學習者自身也難以準確意識心智活動的進行，這為心智技能的實踐模式的確立增加了難度。根據有關研究和實踐經驗，確立實踐模式可以從兩方面人手：
①分析專家或有效的學習者的口語報告、問卷調查等。許多專家在某一領域表現出非常熟練的心智技能活動，通過分析他們心智活動時的口語報告，可以獲取各種信息，這種方法被廣泛應用。
②應用心理模擬和活動分析的方法。心理模擬即用那種與人的心理功能具有相似的關鍵特徵的物質系統來模擬人的心理活動，比如計算機就是經常用於模擬人類心理活動的一個物質系統。無論應用何種物質系統作為人類心理的模擬物，都必須通過活動分析才能使其發揮作用。活動分析即根據系統要完成的具體的功能來確定活動的結構、各動作成分的關係及執行方式。
確立的實踐模式不僅要有效、合理，還應該考慮可接受性，即學習者能否通過該模式形成心智技能。這就要求實踐模式能夠以外顯的方式為學習者操作，應提供一套具體的可操作的實踐程序，這是保證心智技能習得的前提條件。
（2）知識
大量的實驗與經驗都表明，技能的形成依賴於學習者所獲得的知識。豐富的、組織良好的知識促進對新信息的加工，保證了技能的形成、發展與應用，同時也促進各種技能的整合，這為解決複雜的問題提供了前提。
形成某種心智技能，尤其是形成某種複雜的心智技能，這是一個逐步的過程，而建構與技能形成有關的、隨時可以應用的描述性與程序性知識基礎是關鍵的前提，隨著這類知識的形成與應用，技能才能產生並發揮效用。
（3）教學
心智技能的形成不是自發的，更多的是在教學條件下習得的，教學對於心智技能的形成具有直接的作用，有效的教學可以使學習者形成有效的心智技能，使學習者學會學習，促使學習者成為自主而有能力的學習者。各種學習策略的教學在一定程度上有助於這一目的的實現。
在綜合有關策略與技能教學的基礎上，我們認為有效的教學應該注意下面幾點：
①在某一時期內，只教授幾種策略或技能，並保證成功。很少有證據表明，短時間內教授大量的策略與技能可以迅速改善學習者的學習能力。
②在教授策略、技能的同時，也要教授元認知的有關內容，即告知學習者何時、何處、為何應用該策略、技能，同時要求對策略和技能的應用進行檢查、監控。
③維持學習動機，通過給予反饋、列舉技能和策略的作用等實現。
④提倡結合具體的學習課程進行教學。
⑤注重策略、技能與知識間的交互作用。脫離知識的技能教學是不可能成功的。
⑥無論是直接教學還是交互教學或其他的教學形式，都需要教員將策略和技能模式化、程序化，教員可以通過「大聲思維」將使用策略和技能的過程外化出來。給學習者提供必要的輔助線索、輔助手段，如記錄策略的步驟和執行方式等內容的卡片。要求學習者整合多種策略，以解決更複雜的任務。