认知负荷理论

心理学中的认知负荷理论研究认知负荷理论是心理学中一种重要的理论模型，旨在解释人类认知过程中的信息处理能力和负荷之间的关系。

本文将从理论的起源、基本假设、影响因素以及实验研究等方面进行探讨，帮助读者更好地理解认知负荷理论。

一、认知负荷理论的起源认知负荷理论最早由心理学家约翰·斯万德（John Sweller）于1988年提出。

他在研究学习过程中发现，人们在学习新的知识或解决复杂问题时，会面临信息处理能力不足的挑战。

二、认知负荷理论的基本假设认知负荷理论基于以下两个基本假设：1. 人类认知系统有限：人们的工作记忆容量有限，一次只能处理有限数量的信息。

当信息超过处理能力时，就会出现认知负荷过高的情况。

2. 学习新知识需要将注意力集中在相关信息上：人们在学习新知识时需要将注意力集中在相关信息上，以便更好地记忆和理解。

三、认知负荷理论的影响因素1. 内在认知负荷：与任务本身相关的认知负荷，如任务的复杂性、前提知识的需求等。

2. 外在认知负荷：与任务外部环境相关的认知负荷，如环境的嘈杂程度、干扰因素等。

3. 提早学习：为减轻认知负荷，人们可以选择预先学习相关知识，以便在实际任务中更顺利地处理信息。

四、实验研究1. 实验一：影响认知负荷的因素研究者在实验中让被试者分别完成两个任务：一个是较简单的任务（任务A），另一个是较复杂的任务（任务B）。

结果显示，在同时进行任务A和任务B的情况下，被试者的表现受到了干扰，出现了认知负荷过高的情况。

2. 实验二：提早学习对认知负荷的影响研究者让被试者预先学习了任务B的相关知识，并与没有进行预先学习的情况进行对比。

结果显示，进行了提早学习的被试者在完成任务B时，表现更好，认知负荷更低。

五、结论与展望认知负荷理论为我们解释了人类认知过程中的限制和挑战，对于指导学习、教育以及工作设计都具有重要意义。

未来的研究可以进一步探索认知负荷理论在不同领域的应用，提出更加精确的实证研究方法，以促进认知负荷理论的发展。

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。

认知负荷理论认知负荷理论假设人类认知结构由工作记忆和长期记忆组成。

工作存储器，也称为短期存储器，容量有限，一次只能存储5-9条基本信息或信息块。

在处理信息时，工作存储器一次只能处理两个或三个信息，因为存储在其中的元素之间的交互也需要工作存储器空间，这减少了可以同时处理的信息数量。

工作记忆可分为“可视空间缓冲区”和“语音圈”。

长期记忆是爱立信和金特奇在1995年提出的。

长期记忆的能力几乎是无限的。

存储在其中的信息可以是小而零碎的事实，也可以是大而复杂的交互式序列化信息。

长期记忆是学习的中心。

如果长期记忆的内容没有改变，就不可能持久地学习。

根据认知负荷理论，教学的主要功能是将信息存储在长期记忆中。

知识以模式的形式存储在长期内存中。

模式根据信息元素的使用方式来组织信息。

它提供了一种知识组织和存储的机制，可以减少工作内存的工作量。

模式可以是任何学习的东西，无论大小，都将其视为内存中的实体。

子元素或低级模式可以集成到较高级模式中，并且不再需要工作内存空间。

尽管工作存储器处理的元素数量受到限制，但是由于架构的构建，工作存储器处理的信息量没有明显限制。

因此，架构构建可以减少工作内存的工作量。

构建模式后，经过大量实践，可以将其进一步自动化。

模式自动化可以为其他活动释放空间。

由于具有自动化功能，熟悉的任务可以准确，流畅地操作，而学习陌生的任务则可以获得较大的工作存储空间，因此可以实现较高的效率。

为了构造模式，必须在工作内存中处理信息。

在将信息以架构形式存储在长期存储器中之前，必须提取信息的相关部分并在工作存储器中进行操作。

工作记忆的负荷受材料的固有性质，材料的呈现方式和学生的活动的影响。

长期记忆中的模式是一种知识框架，在学习新材料时具有中央执行功能。

在学习新材料时，如果可以从长期记忆中获得这种知识框架，则可以通过知识框架提供的方法来学习材料。

如果无法获得有关如何组织这些材料的知识框架，则必须采用随机学习的方式。

除了存储在长期记忆中的图式以外，其他人获得的知识也可以充当个人学习过程中的主要执行者。

心理学中的认知负荷理论约翰斯瓦勒的认知负荷研究认知负荷理论是心理学中重要的理论之一，由约翰斯瓦勒（John Sweller）于1988年提出。

这一理论的核心观点是，人类的认知活动受到认知资源的限制，而这些资源容量有限，因此，当认知负荷超过个体认知资源的能力时，会导致学习和思考的困难。

约翰斯瓦勒的认知负荷研究主要关注的是如何减轻认知负荷，提高学习效果以及优化认知资源的利用。

他通过一系列实验研究，阐述了认知负荷理论的重要原则和实践应用。

首先，约翰斯瓦勒提出了认知负荷的三个维度，即内部认知负荷、外部认知负荷和噪音负荷。

内部认知负荷指的是个体在完成任务时必需的认知活动；外部认知负荷指的是任务本身的复杂性和难度；噪音负荷则是指来自于环境的干扰和注意力分散。

基于这些维度，约翰斯瓦勒认为，减轻认知负荷的关键在于优化任务的设计和提供足够的支持。

其次，约翰斯瓦勒强调了认知负荷中的关键概念——工作记忆。

工作记忆是短期记忆的一个子系统，用于存储和处理信息。

约翰斯瓦勒认为，工作记忆的容量是有限的，当认知负荷超过工作记忆的限制时，学习效果会受到影响。

因此，他提出了减轻认知负荷的策略，如减少任务的复杂性、提供有组织的学习材料、强调重点信息等。

此外，约翰斯瓦勒还研究了认知负荷理论在教育领域的应用。

他指出，教学设计应避免过分强调解释和表达，而是要提供更多的示范和实践机会，以帮助学生更好地掌握知识和技能。

他还提出了导向式学习的概念，即通过引导学生的注意力和思考，帮助他们主动地构建知识结构。

约翰斯瓦勒的认知负荷研究对于理解学习和思考的过程有着重要的启示和指导意义。

它提醒我们，在教学过程中应注重减轻学生的认知负荷，并提供有效的学习支持。

同时，它也为教师和教育者提供了可行的教学策略，以促进学生的深入学习和有效思考。

综上所述，约翰斯瓦勒的认知负荷研究为心理学领域带来了重要的贡献。

通过对认知负荷的理解和减轻策略的应用，我们可以更好地理解学习和思考的机制，提高学习效果，并优化认知资源的利用。

什么是认知负荷？认知负荷是指在进行认知任务时，个体需要投入的心理资源的总量。

它反映了个体在处理信息时所需的认知努力和负担。

认知负荷理论是由心理学家约翰·斯万德勒提出的，它对于理解学习和思维过程中的资源分配和效率至关重要。

认知负荷分为三个主要类型：内部认知负荷、外部认知负荷和构建认知负荷。

1. 内部认知负荷：这是指与任务本身相关的认知处理。

当个体需要处理复杂的信息、解决困难的问题或记忆大量的信息时，内部认知负荷会增加。

例如，在学习新概念或解决复杂的数学问题时，个体需要集中注意力、分析信息并进行推理，这些都会增加内部认知负荷。

2. 外部认知负荷：这是指与任务环境相关的认知处理。

当个体需要同时处理多个任务、注意力分散或在嘈杂的环境中工作时，外部认知负荷会增加。

例如，在工作中同时处理多个项目、参加嘈杂的会议或者在复杂的交通环境中驾驶，都会增加外部认知负荷。

3. 构建认知负荷：这是指个体在学习新任务或技能时所需的认知处理。

当个体需要将新知识与已有知识进行关联、整合和应用时，构建认知负荷会增加。

例如，在学习新的软件程序或学习新的语言时，个体需要将新的信息与已有的知识进行联系，这会增加构建认知负荷。

为了有效地管理认知负荷，个体可以采取以下策略：1. 分解任务：将复杂的任务分解为更小的子任务，逐步完成。

这样可以减少内部认知负荷，使任务更易于处理。

2. 提供清晰的指导：给予明确的指导和规则，帮助个体理解任务的要求和步骤。

这可以减少构建认知负荷，使个体更容易理解和应用新的知识。

3. 减少干扰：提供一个安静、无干扰的学习或工作环境，以减少外部认知负荷。

这可以帮助个体更好地集中注意力和处理任务。

4. 练习和反馈：通过反复练习和及时的反馈，帮助个体建立起自动化的认知过程，减少认知负荷。

随着经验的积累，个体可以更高效地处理任务。

总之，认知负荷是指个体在进行认知任务时所需的心理资源的总量。

了解认知负荷的概念和管理策略可以帮助我们更好地理解和改善学习、思考和工作的效率。

心理学中的认知负荷理论认知资源的分配与认知任务的完成在心理学中，认知负荷理论是指人类在进行认知任务时所面临的认知负荷或认知负担。

认知负荷理论认为，人类的认知系统有限，同一时间内只能处理有限的信息量。

本文将探讨认知负荷理论与认知资源的分配，以及对认知任务的完成所产生的影响。

一、认知负荷理论的基本概念认知负荷理论由心理学家John Sweller于1988年提出。

该理论认为，认知负荷分为三种类型：内在认知负荷、外在认知负荷和临时认知负荷。

其中，内在认知负荷是指人脑在进行任务时所需要的认知资源；外在认知负荷来源于任务本身的复杂性和难度；临时认知负荷是指人类在学习新任务或将注意力从一个任务转移到另一个任务时所面临的额外负担。

二、认知资源的分配原则根据认知负荷理论，人类的认知资源是有限的，因此在进行认知任务时需要合理分配。

那么，如何进行认知资源的分配呢？1. 避免超出认知容量认知容量是指人脑处理信息的极限数量。

当认知负荷超出认知容量时，会导致认知瓶颈和性能下降。

因此，在进行认知任务时，应尽量控制任务的复杂性，把认知负荷控制在认知容量范围内。

2. 提高内在认知负荷的效率内在认知负荷是人脑进行认知任务所必需的资源，而且在很大程度上决定任务完成的效果。

为了提高内在认知负荷的效率，可以通过训练和练习来增强认知能力，以便更好地完成认知任务。

3. 减少外在认知负荷外在认知负荷是由任务本身的复杂性和难度所引起的。

为了减少外在认知负荷，可以通过任务分解、信息组织和时间安排等方式来简化任务，使得认知负荷更加均衡，并提高任务完成的效率。

4. 分配临时认知负荷临时认知负荷是由于学习新任务或将注意力从一个任务转移到另一个任务所产生的。

为了更好地分配临时认知负荷，可以采用适当的学习策略和记忆技巧，以提高学习效果和工作效率。

三、认知任务的完成与认知负荷的关系认知负荷理论认为，认知任务的完成受到认知负荷的影响。

当认知负荷超出认知容量时，会导致认知资源的不足和认知性能的下降，从而影响任务的完成。

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。