认知负荷理论

认知负荷理论最早是由澳大利亚新南威尔士大学的认知心理学家约翰·斯韦勒于1988年提出的。它是在Miller等人早期研究的基础上提出的。认知负荷理论自提出以来，受到了世界各国研究者的广泛关注。认知负荷理论认为人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。工作记忆又称短时记忆，容量有限，一次只能存储5-9条基本信息或信息块。

当需要处理信息时，工作内存一次只能处理两三条信息，因为其中存储的元素之间的交互也需要工作内存空间，这就减少了可以同时处理的信息数量。工作记忆可分为“视觉空间缓冲”和“语音圈”。长时记忆是由爱立信和金奇于1995年提出的。长期记忆的容量几乎是无限的。其中存储的信息可以是小而零散的事实，也可以是大而复杂的交互和序列化信息。

长期记忆是学习的中心。如果长期记忆的内容没有变化，就不可能有持久意义上的学习。认知负荷理论认为，教学的主要功能是在长期记忆中储存信息。知识以图式的形式储存在长期记忆中。模式根据信息元素的使用来组织信息。它提供了一种知识组织和存储机制，可以减少工作记忆的工作量。架构可以是任何学习的内容，而不管大小，它在内存中被视为一个实体。

子元素或较低级别的模式可以集成到较高级别的模式中，不再需要工

作内存空间。随着图式的构建，虽然工作记忆处理的元素数量有限，但对处理的信息量没有明显的限制。因此，图式建构可以减轻工作记忆的负荷。架构构建完成后，经过大量实践，可以进一步实现自动化。模式自动化可以为其他活动腾出空间。由于自动化，熟悉的任务可以准确流畅地操作，而学习陌生的任务可以通过获得较大的工作存储空间来实现高效率。

为了构建图式，必须在工作记忆中对信息进行加工。在将信息以图式的形式存储到长期记忆中之前，必须从工作记忆中提取信息的相关部分并对其进行操作。工作记忆的负荷受材料的内在性质、材料的呈现形式和学生活动的影响。长时记忆中的图式是一种知识框架，在学习新材料时具有中枢执行功能。在学习新材料时，如果能从长期记忆中获得这种知识框架，就可以通过知识框架提供的方法来学习材料；如果不能得到如何组织这些材料的知识框架，就必须采用随机学习的方法。

除了存在于个体长期记忆中的图式外，他人获得的知识也可以作为个体学习过程中的中心执行者。认知负荷是一种多维结构，代表了学习者在处理特定任务时认知系统的负荷。该结构由反映任务与学习者特征交互作用的原因维度和反映心理负荷、心理努力和表现等可测试性概念的评价维度组成。CU确定的任务的特点是任务形式、任务复杂性、多媒体的使用、时间压力和教学步骤。

与之相关的学习者特征由专业知识水平、年龄和空间能力构成。心理负荷是认知负荷的一个方面，来自于任务与被试特征之间的相互作用。这是由我们目前对任务和学科特点的认识决定的。它是认知空间需求的预期指标，被认为是认知负荷的先验估计。心理努力指的是实际分配给认知负荷以适应任务要求的认知能力。心理努力是在学习者学习时进行测量的。