In het onderwijs groeien de leerlingen naar hogere niveaus van omgaan met kennis. Hierbij is het noodzakelijk dat de leerlingen eerst de basisniveaus van kennis vergaren, om vervolgens met de kennis 'te kunnen spelen'. In figuur 1 is de longitudinale opbouw van vaardigheden aangegeven waaraan een thematische leerlijn zich kan spiegelen.

Figuur 1: schematische weergave van de longitudinale opbouw van ontwikkelen van kennis en vaardigheden
Uit figuur 1 komt naar voren dat leerlingen eerst moeten leren waarnemen en een thema moeten leren kennen alvorens zij echt kunnen gaan verkennen hoe het werkt. Als leerlingen in het VO systemen moeten begrijpen en met dilemma's moeten leren omgaan is het noodzakelijk dat zij eerst de basis hebben ontwikkeld waar het onderwerp over gaat. Met water is goed te illustreren dat een kind eerst met water moet spelen en ervaren dat zijn zandkastelen door een golf water wegspoelen en leren, begrijpen dat kikkervisjes zonder water niet overleven. Daarna komt het begrip voor het watersysteem (waarbij inzicht ontstaat dat water in verschillende vormen verschijnt en dat al die vormen van water samen een systeem vormen), dat veel theoretischer is.
In het ontwikkelen van kennis en vaardigheden geldt echter dat het een continu proces is. In figuur 1 is een lineair 'trappetje' aangegeven. De wijze waarop dat leren plaats vindt is echter niet lineair maar is meer een continu, cyclisch proces. Dit is door Kolb als volgt weergegeven (zie figuur 2):

Figuur 2: leercirkel van Kolb