认知负荷理论及应用
作者：人才发展赋能中心
一、认知负荷理论的基础
认知负荷理论以上图所示的人类信息处理模型为基础（该模型由Richard
Atkinson 和 Richard Shiffrin 于 1968 年出版）。
它描述了该过程具有三个主要部分：感觉记忆，工作记忆和长期记忆。人们
每天都会被感官信息轰炸，感觉记忆会过滤掉大多数信息，但会对最重要的内容
产生足够长的印象，以便传递到工作记忆中。
二、认知负荷的定义
澳大利亚的认知心理学家 John Sweller 认为，认知负荷是指在一个特定的作
业时间内施加于个体认知系统的心理活动总量。
他以资源有限理论和图式理论为基础，从资源分配的角度来考察认知负荷，
较为完整、系统地论述了认知负荷理论。
在《认知负荷理论及其在教学设计中的应用》孙崇勇与李淑莲认为，根据当
今认知负荷研究的视角，认知负荷存在着理论与实践两个层面：
三、认知负荷的 4项特征
孙崇勇与李淑莲认为，认知负荷具有主观性、内隐性、变化性、相对性四大
特点。
01 主观性
主观性特点是认知负荷的内在本质特征。
认知负荷是个体在学习或任务完成中进行信息加工所耗费的认知资源总量。
认知负荷的大小，总是受到学习者主观特征的影响与制约。
1 不同的学习者由于动机、期望、心理压力、知识基础、时间认知、个性
特征等因素的差异，即使对于相同数量、性质或难度的任务所投入的心理努
力也是有所不同的，从而使认知负荷的高低水平表现出较大的个体差异性。
2 个体内在的元认知能力、大脑所储存的图式内容和水平也是有差异的，
这也使认知负荷表现出主观性特点。
02 内隐形
认知负荷具有较为明显的内隐性特点。
学习者的认知加工过程是发生在其头脑内部的。而学习者的大脑像个黑箱，
是看不见、摸不着的，因此，这个过程所承载的加工任务量也是隐藏在学习者内
部的认知系统中的。
03 变化性
学习者的认知负荷有具有动态变化的特点。
1 学习者在学习或完成任务过程中的认知负荷并不是固定不变的，而是随
着时间段、学习材料、任务性质等因素的不同，不断发生变化，在不同学习
阶段，其知识水平、学习表现与认知负荷是有所不同的。
2 人的心理过程在形式上和效率上都有着自己内在的节律性与周期性，在
不同的时间段内，学习者的注意力、记忆力、思维力是有差异的。每个人都
存在着自己的最佳时间段，在该时间段内，个体的认知监控与调节、图式的
自动化水平较高。
3 认知负荷有着明显的指向性，指向的学习 材料与任务性质不一样，学
习者所投入的心理努力程度也不一样。
04 相对性
从水平上看，认知负荷是一种相对的水平。认知负荷的高低是相对于不同个
体、个体 的不同时期、个体加工不同的任务材料来讲的，它不是一成不变的。
四、三个相关理论
01 图式理论
从定义上说，图式是知识与信息储存的一种经济方式。
在个体学习新知识的时候，长时记忆中的图式可以根据所面临的情景进行快
速而正确的归类，这种归类是一种自动化的加工过程，它不需要有意识控制和资
源消耗，因而可以降低个体的认知负荷。知识信息以图式的方式储存在长时记忆
中。一个图式可以包含大量的信息，却以单个单元的形式在工作记忆中被处理加
工。图式可以整合信息元素、产生规 则并使之自动化，这样，就只需要很少的
储存空间。图式也可以减少工作记忆负荷。
02 资源有限理论
资源优先理论的核心观点是认为人的认知资源总量是有限的，若同时从事几
种活动，则存在资源分配的问题，资源分配遵循“此多彼少、总量不变”的原则。
在认知资源有限的前提下，任何学习和问题解决活动都要消耗认知资源，就
有可能造成认知上的超负荷。学习过程中的各种认知活动均需消耗认知资源，若
所有活动所需要的认知资源总量超过了个体所具有的认知资源总量，则存在认知
资源分配不足的问题，会出现超负荷现象，从而影响学习效率和质量。
03 建构主义学习理论
建构主义学习理论强调学习是主动的加工过程，学习者不是被动的刺激接受
者，而是主动的知识建构者，即对信息进行主动的选择与加工，主动地建构信息
的意义。其基本的观点主要包括下列内容：
学习者是学习的主体；学习是学习者主动地建构内部表征的过程（学习，实
际上是学习者运用自己已有的经验去主动而积极地建构 对自己富有意义的内部
心理表征的过程）；先前知识经验是影响学习的主要因素。
建构主义发展了图式理论，认为学习过程中图式的获得与自动化是学习的重
要目标，它可以扩大认知能力，提高学习效率，降低认知负荷。
五、认知负荷的三种类型及应用
认知负荷理论及应用
一、认知负荷理论的基础
二、认知负荷的定义
三、认知负荷的4项特征
四、三个相关理论
五、认知负荷的三种类型及应用
