认知负荷理论

认知负荷理论：教学设计研究的新视角认知负荷理论（CognitiveLoadTheory，以下简称CLT）最早由澳大利亚教育心理学家J．Sweller于20世纪80年代提出。

CLT理论从认知结构入手考虑教学设计，为教学设计提供了一种新的理论视角。

本文对认知负荷的内涵、类型做了详尽描述，并对20世纪90年代以来CLT的研究进行了系统回顾，以期对当前的教学改革和实践产生借鉴意义。

一、CLT简介（一）认知负荷的内涵认知负荷是在某种场合下施加到工：作记忆中的智力活动的总的数量，对认知负荷起主要作用的是工作记忆必须注意的内容数量。

认知负荷与教学设计、学习绩效有重要关联。

教学过程中，认知负荷过低，会造成时间浪费；认知负荷过高，又会阻碍学习者的信息加工活动：教学的理想模式是学习者可以满负荷工作。

因此，教学设计的目的就是为了能够帮助学习者顺利开展学习活动，即用最少的心理资源获取最多的知识。

（二）CLT的理论基础CLT主要吸收和利用了现代认知心理学关于工作记忆和注意的研究成果。

工作记忆是完成认知活动的基本成分，是意识的焦点。

外界信息只有进入到工作记忆中，才能被加工和认识。

但工作记忆只能同时加工7个左右的信息组块，而且其负有加工、组织、比较等任务，工作记忆只能同时记住2-3信息组块。

如果同时进入工作记忆的信息组块超过数量限制，记忆容量就会超载，信息加工活动就会受阻或根本无从开展。

注意最基本的特征是选择性。

学习者在学习过程中，会出现许多无法预测的额外认知活动，这势必会分散学习者的注意力，而注意大量信息无疑又会加重认知负荷。

集中注意对某些信息进行深度、细致加工，工作记忆中的目标信息会相应地减少，而工作记忆中的信息超载问题实质上就是注意资源分配不足问题。

工作记忆容量的有限性和可同时利用心理资源的有限性，决定了存在着认知负荷问题的存在。

二、认知负荷的种类及其含义（一）原生性认知负荷（intrinsiccogntiveload）学习者加工的信息类型和信息结构会随情境的不同而变化，但组成信息的元素之间交互性是学习材料的关键特征。

认知负荷理论在教育实践中的应用认知负荷理论（Cognitive Load Theory, CLT）是由心理学家约翰·斯维勒（John Sweller）在20世纪80年代提出的一种教育心理学理论。

该理论主要关注学习过程中人类认知资源的限制，以及如何通过合理设计教学活动来优化学习效果。

随着教育技术的发展和心理学研究的深入，认知负荷理论在教育实践中得到了广泛的应用，其核心目的是帮助教师和教育设计者更有效地构建学习环境，从而提高学生的学习效率和知识掌握水平。

认知负荷理论的核心概念是“负荷”（Load）。

认知负荷可以分为三种类型：内在负荷（Intrinsic Cognitive Load）、外在负荷（Extraneous Cognitive Load）和固有负荷（Germane Cognitive Load）。

内在负荷指的是学习任务本身的复杂性以及学习者已有知识水平的关系。

外在负荷则是由于不恰当的教学材料、资源布局或教学策略造成的认知负担，固有负荷与学习者如何将新信息整合进已有知识结构的努力和认知资源相关。

教育者需要尽量降低外在负荷，并适当调节内在负荷，以促进学生的有效学习。

在教育实践中，认知负荷理论的应用可以从多个方面进行探讨。

首先，在课程设计阶段，教师可以依据认知负荷理论的原则来选择和组织教学内容。

对学习材料进行精简，将重要知识点提炼出来，可以降低学生在学习过程中面临的非必要信息的干扰。

通过使用模块化的教学设计，教师可以逐步增加内在负荷，使学生能够循序渐进地理解复杂概念。

其次，在教学方法的选择上，教师可以采用多种策略来降低外在负荷。

例如，使用图示、示意图或者概念图来辅助讲解，可以帮助学生更直观地理解抽象概念。

同时，教师可利用分组讨论、小组合作等方式，让学生在互动中吸收知识，通过同伴学习来减轻个体认知负荷。

此外，采用多媒体教学，将文本、音频和视频等多种形式结合起来，有助于更好地吸引学生注意力，同时利用多种感官共同参与学习，从而提高学习效果。

认知负荷：认知负荷是表示处理具体任务时加在学习者认知系统上的负荷的多维结构。

这个结构由反映任务与学习者特征之间交互的原因维度和反映心理负荷、心理努力和绩效等可测性概念的评估维度所组成。

cu 中鉴定的任务特征为任务形式、任务复杂度、多媒体的使用、时间压力及教学步骤。

相关的学习者特征由专业知识水平、年龄、空间能力组成。

心理负荷是认知负荷中源于任务和主体特征交互的方面，它由我们当前关于任务的知识和主体特征来决定，它是预期的认知空间需求指标，被看作是认知负荷的先验估计。

心理努力是指认知负荷中实际分配的用于容纳任务所加需求的认知容量方面。

心理努力在学习者学习时测量。

绩效可通过学习者的成绩来说明，如测试中答对题的数量、答错题的数量及所用的时间等。

认知负荷理论：认知负荷理论是由澳大利亚新南威尔士大学的认知心理学家约翰·斯威勒于1988年首先提出来的，它以Miller等人早期的研究为基础。

认知负荷理论自被提出以来，得到了世界各地研究者的诸多研究。

理论介绍人类的认知结构认知负荷理论假设人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。

其中工作记忆也可称为短时记忆，它的容量有限，一次只能存储5—9条基本信息或信息块。

当要求处理信息时，工作记忆一次只能处理两到三条信息，因为存储在其中的元素之间的交互也需要工作记忆空间，这就减少了能同时处理的信息数。

工作记忆可分为“视觉空间缓冲器”及“语音圈”。

长时记忆于1995年由Ericsson和Kintsch 等提出。

长时记忆的容量几乎是无限的。

其中存储的信息既可以是小的、零碎的一些事实，也可以是大的、复杂交互、序列化的信息。

长时记忆是学习的中心。

如果长时记忆中的内容没有发生变化，则不可能发生持久意义上的学习。

认知负荷理论认为教学的主要功能是在长时记忆中存储信息。

知识以图式的形式存储于长时记忆中。

图式根据信息元素的使用方式来组织信息，它提供知识组织和存储的机制，可以减少工作记忆负荷。

认知负荷理论及其研究的进展与思考一、本文概述本文旨在深入探讨认知负荷理论及其研究的进展与思考。

认知负荷理论是认知心理学领域中的一个重要理论，它主要关注于人类在处理信息时认知资源的分配和限制。

随着科技的飞速发展和社会的不断进步，人类面临的信息量日益增大，如何有效地处理和利用这些信息成为了亟待解决的问题。

因此，研究认知负荷理论及其进展对于提高人类的信息处理能力、优化学习过程以及改善人机交互等方面具有重要的理论和实践意义。

本文首先将对认知负荷理论的基本概念进行阐述，包括认知负荷的定义、分类以及其与学习效果的关系等。

接着，本文将回顾认知负荷理论的发展历程，梳理其研究的主要成果和存在的问题。

在此基础上，本文将重点介绍近年来认知负荷理论研究的最新进展，包括认知负荷的测量方法、减轻认知负荷的策略以及认知负荷在不同领域的应用等。

本文将对未来认知负荷理论的研究方向进行展望，并提出一些思考和建议，以期为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。

二、认知负荷理论的发展历程认知负荷理论（Cognitive Load Theory, CLT）自其诞生以来，已经经历了多个阶段的发展与深化，从最初的单一理论框架，逐渐发展成为涵盖多个子领域的综合性理论体系。

20世纪80年代，澳大利亚心理学家John Sweller首次提出了认知负荷理论的基本概念，他强调在学习过程中，学习者需要处理的信息总量——即认知负荷——是影响学习效果的重要因素。

Sweller认为，过高的认知负荷会阻碍信息的有效处理和学习者的学习效率，因此他提出了通过优化教学设计和学习环境来降低不必要认知负荷的策略。

进入90年代，随着研究的深入，认知负荷理论开始分化为不同的研究方向。

其中，内在认知负荷（Intrinsic Cognitive Load）、外在认知负荷（Extraneous Cognitive Load）和有效认知负荷（Germane Cognitive Load）的划分成为研究的核心。

认知负荷的理论研究最初来源于脑力负荷或心理负荷的诸多研究成果。

国际上对脑力负荷或心理负荷的研究最早的是美国心理学家米勒(Miller)，1956年就开始了这方面的研究。

真正被应用于教育领域，是悉尼的新南威尔士大学教育学院的心理学家约翰·斯威勒(John Sweller) 于1988 年，在研究“学习材料和教学方法对学习中概念掌握和认知加工的影响”中提出来的，认为“认知负荷”是指人在信息加工过程中所用的心理认知资源的总量，主要是从认知资源的角度来考察学习，特别是复杂任务的学习。

内在认知负荷第一种认知负荷来源于学习材料本身的性质。

如果学习材料所包含的元素间的关联度较低，给学习者带来的认知负荷就较低；反之，如果学习材料包含的元素之间的关联度较高，给学习者带来的认知负荷就较高。

这种负荷我们称其为内在认知负荷（Intrinsic cognitive load），是指由学习材料的难度水平带来的负荷。

内在认知负荷是由相对于学习者经验水平的学习材料的复杂性所带来的负荷。

外在认知负荷第二种认知负荷来源于学习材料的呈现方式。

学习材料的呈现方式及其所要求的学习活动，也会带来认知负荷。

当这种负荷是不必要的因而干扰图式的获得和自动化时，就是外在认知负荷（Extraneous cognitive load）。

外在认知负荷是由与学习过程无关的活动引起的，不是学习者建构图式所必须的，因而又称无效认知负荷（Ineffective cognitive load）。

关联认知负荷第三种负荷来源于学习者的已有经验。

如果学习者头脑中拥有足够的与学习内容相关的图式且这些图式达到高度自动化，就会迅速把当前所面对的信息整合进已有图式中，从而减少信息加工单元的数量，降低学习过程中的认知负荷。

如果认知任务要求较低（带来的内在认知负荷较低），使得学习者还有充分的认知资源可用，这时他就可以投入额外一些认知资源来促进图式的建构。

这种在建构图式时不是必须但投入后又有利于图式建构的认知负荷，就是关联认知负荷。

认知负荷理论
认知负荷理论（Cognitive Load Theory，缩写为CLT）是一个影响人们学习效率和学习结果的教学模式，科学家马里奥·施皮尤利（Marios S. Pissurlen）于1988年提出，主要是研究教学中不同负荷水平状态，让学习者有效地获取新的知识。

由于不同的学习过程中会出现复杂的知识与问题，认知负荷理论可以更好的帮助教师分析并管理学习者的学习负荷。

它认为学习者在学习中可能出现以下三种内容负荷：结构负荷、表示负荷和交互负荷。

首先，结构负荷是指它把学习过程中知识和技能的连接以及它们之间的关系结构分解成小和简单的单元，以便学习者能够更好地完成学习中出现的问题。

结构负荷可以通过适当的结构设计、合理的表示方法和恰当的问题设计来管理。

其次，表示负荷是通过提供一个适当的表示例如图形和文字等，能够明确地减少学习者的学习负荷，并使复杂的结构更易懂。

表示负荷通常可以通过制作表格和图形来清晰地表达学习课程的内容，提高学习者的学习效率。

最后，交互负荷是指把知识元素和学习内容呈现给学习者的方式，使学习者能够方便的接收信息。

比如在学习的过程中，给学生一些明确的练习有助于他们排忧解难，改变自身的思维模式，从而帮助学生增加知识学习的效率。

认知负荷理论的主要功能是提供一个科学的分析框架，用于从宏观和微观两个层次来分析学习者在学习中会出现的各种困难，从而为教师提供更合理、有效的学习方法，更好地帮助学习者取得更多的成果。

如果有效地利用认知负荷理论，可以更有效地设计课程，优化学习的效果，从而更好地帮助学习者实现自身的目标。