认知负荷理论

由 John Sweller 首创。亦可参见解题示例效应^[1]。

问：其核心论点是什么？
答：有限的工作记忆容量是获取新知识的瓶颈。

认知负荷理论的五项原则：{信息存储原则}、{借鉴与重组原则}、{以随机性为起源原则}、{变化的严格限制原则}、{环境组织与联结原则}

{信息存储原则}：{人类的长期记忆能够存储海量信息。}

{借鉴与重组原则}：{长期记忆中存储的大部分新信息来源于他人（经由言语、文字或观察），并通过与既有知识的整合进行重组。}

{以随机性为起源原则}：{当无法从他人处获取新知识时，我们会在解决问题的过程中（尽管效率不高）通过试错法创造新知识。}

{变化的严格限制原则}：{新信息受到限制，原因在于其在被存储到长期记忆之前，必须先在工作记忆中得到处理。}

{环境组织与联结原则}：{外部环境提供触发机制，促使我们运用长期记忆中的信息来生成行动。}

问：图式是如何与环境组织与联结原则相互作用的？
答：随着学习者构建起更为复杂的图式，来自环境的触发器便能将更多（且更为精确的）信息调入工作记忆。

问：请举一些「外部认知负荷」的例子。
答：例如，易使人分心的教室环境；侵入性的思绪；在缺乏相应图式的情况下解读复杂问题。

{分散注意效应}：{相较于从时间和空间上分散的多个信息源中学习，学生从单一、整合的信息源中学习的效果更佳。}

问：在分散注意效应与其他认知主义研究发现之间，存在哪些出人意料的主要矛盾？
答：整合来自多个来源的信息需要更多的认知加工（理解 - Kintsch）；而困难似乎反而是人们所期望的（合意困难^[2]）。

问：决定一项任务的内在认知负荷的两个主要因素是什么？
答：任务本身的复杂性（元素交互性^[3]）以及个体的先前知识（即图式）。

问：什么是相关认知负荷？
答：指由富有成效的学习过程所引发的负荷——例如，构建（或重构）图式的过程。

问：在什么情况下，人们可能会想要增加认知负荷？
答：增加相关认知负荷能够提升学习表现，前提是总认知负荷保持在极限之下。（因此，通常必须首先降低外部认知负荷。）

问：请举一个能够有效增加相关认知负荷的教学干预实例。
答：（假设外部认知负荷较低）增加变异性，这应能带来更好的迁移学习^[4]；参见 Paas, F. G., & Van Merriënboer, J. J. (1994). Variability of worked examples and transfer of geometrical problem-solving skills: A cognitive-load approach. Journal of Educational Psychology, 86(1), 122。

参考文献

• Sweller, J., & Cooper, G. A. (1985). The Use of Worked Examples as a Substitute for Problem Solving in Learning Algebra. Cognition and Instruction, 2(1), 59–89 ^[5]
• Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257–285 ^[6]
• Paas, F. G. W. C., & Van Merriënboer, J. J. G. (1994). Instructional control of cognitive load in the training of complex cognitive tasks. Educational Psychology Review, 6(4), 351–371 ^[7]
• Paas, F. G., & Van Merriënboer, J. J. (1994). Variability of worked examples and transfer of geometrical problem-solving skills: A cognitive-load approach. Journal of Educational Psychology, 86(1), 122
• Sweller, J. (1994). Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction, 4(4), 295–312 ^[8]
• Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive Architecture and Instructional Design: 20 Years Later. Educational Psychology Review, 31(2), 261–292. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5
• Paas, F., & van Merriënboer, J. J. G. (2020). Cognitive-Load Theory: Methods to Manage Working Memory Load in the Learning of Complex Tasks. Current Directions in Psychological Science, 29(4), 394–398. ~https://doi.org/10.1177/0963721420922183~

待阅读文献

Sweller, J., Ayres, P., & Kalyuga, S. (2011). Cognitive Load Theory. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-8126-4

Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive Architecture and Instructional Design: 20 Years Later. Educational Psychology Review, 31(2), 261–292. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

链接至本文（已汉化）

• 认知脚手架
• 解题示例效应
• 通过减轻工作记忆的负担，记忆增强有望让复杂主题的学习更容易
• 元素交互性
• Chen, O., Castro-Alonso, J. C., Paas, F., & Sweller, J. (2018)：《高元素交互性材料学习中的不合意困难效应》
• Sweller & Cooper (1985)：《以解题示例替代做题来学习代数》
• Sweller (1988)：《做题过程中的认知负荷：对学习的影响》
• Sweller, J. (1994)：《认知负荷理论、学习困难与教学设计》
• Paas & Van Merriënboer (1994)：《复杂认知任务训练中认知负荷的教学控制》

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Thoughts Memo 汉化组译制
感谢主要译者 gemini-2.5-pro-exp，校对 Jarrett Ye
原文：Cognitive load theory

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