认知负荷理论

原文:Cognitive load theory

John Sweller 首创。亦可参见解题示例效应

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)。

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)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;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

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