认知负荷理论及其意义

认知负荷理论是斯威勒（Sweller）1988年提出的，该理论是用来解释学习者在找到问题解法之前，不得不从事大量的手段——目的分析（也称逆推法）的条件下，有关其进行学习和问题解决两个活动之间不相容的程度。斯威勒认为学习和一些通常采用的解决问题方式如手段——目的分析方法，常常要求不同的认知加工过程，需要把注意力指向问题的不同方面。另外，他还证实了需要通过手段——目的分析策略的问题给问题解决者带来较重的认知负荷。因此，根据认知负荷理论，如果解决问题的策略和学习要求不同的认知加工过程，而且如果这些策略带来较重的认知负荷，那么对于学习来说，所需要的心理资源可能就不够。他把在达到任务目标之前而从事的达到相关目标的认知活动（如手段——目的分析）称为额外的认知负荷。

其实，早在斯威勒提出认知负荷理论之前，心理学家们就已经注意到，即使不受额外的认知活动的影响，学习者在学习过程中的认知容量以及所能付出的心理能量也是有限的。在记忆研究实验中发现，正常人看一遍数字，能记住的孤立信息项目是7±2个单元，这个数字被称为短时记忆广度。我们认为由于人类加工过程是在工作记忆（即在短时记忆）中进行的，因此可以把这个短时记忆广度看作是评价认知容量的一个指标。7±2这两个神奇的数字清楚地表明每个人的认知容量是有限的，即7±2个信息单元，而且个体间也是相差不大的。安德森的“扩散激活理论”也认为，在长时记忆中有一个小的活动着的部分。当进行某一活动时，在长时记忆中过去与当前任务有关的部分就被激活了，被激活的这一小部分就相当于我们所说的短时记忆。在长时记忆中，一部分活动可以减弱，另一部分活动可以加强。长时记忆中被激活的部分不断地扩散、变化，这就相当于从长时记忆中提取短时记忆。可见，在某一时刻，这块小的活动空间是有限的，当需要提取另一部分的短时记忆时，以前的那一部分活动空间就会减弱。另外，在问题解决如下象棋的专家与新手的研究中，人们发现当棋盘以有意义的格局出现时，专家棋手比新手表现出明显的优势，但当棋盘以任意的格局放置时，专家棋手的这一优势则完全消失。据此，心理学家得出专家的知识是以较大的组织形式贮存在工作记忆当中，同时也说明每个人的绝对工作记忆空间基本上是一样的（或至少是相差不大的），而当专家把一些信息组块成一个记忆单元时，这时他便扩大了相对记忆容量，从而可以记忆更多的信息，并且对给定的任务来说，专家能够比新手释放出更多的工作记忆空间用于注意问题的其他方面，如对问题的监控，从而促进新问题的解决。(www.xing528.com)

从认知负荷的框架和有关的认知负荷的理论研究中，我们可以得出这样的结论：复杂认知任务的学习和执行一般来说是受有限的心理容量限制的。一个任务越复杂，它就可能包括更多的子任务，加工的要求就越高，因而对于个人来说，需要同时处理的过程和反应的能力就可能超过他所能承受的范围。这些任务学习的失败归结于不足够的注意分配和相对高或过多的认知负荷。因此，我们认为对复杂的学习任务，教师在教学中应对它加以分化，从而减轻学生的课业负担，保证学生既轻松又有效地学习。