在信息化时代，知识获取效率与认知资源有限性之间的矛盾日益凸显。为什么有些知识学起来轻松，有些却让人晕头转向？为什么精心设计的课件能事半功倍，而信息堆砌的讲稿反而让人分心？答案或许就藏在认知负荷理论（Cognitive Load Theory, CLT）中。
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Core Concepts
核心思想
认知负荷理论建立于认知心理学与教育科学的交叉研究基础之上，其起源可以追溯到1982年Sweller和Levine的研究[1-2]。1988年，Sweller等人发表奠基性论文，系统阐述了认知负荷（Cognitive Load）的概念[3]。总体而言，认知负荷理论建立于以下三个基本假设[4]：
一是工作记忆有限性。人类的工作记忆（Working Memory）系统是短时记忆系统，负责临时存储与实时处理信息，其信息处理能力存在严格上限。Cowan（2001）的研究表明，人类工作记忆的实际存储容量仅限于4±1个信息单元，几乎所有存储在工作记忆中的信息都会在30秒内丢失[5]。这一生理限制直接制约复杂知识的学习效能，尤其在多任务处理情境下易引发认知超载。
基于认知负荷理论的教学的最终目的是确保学习者的工作记忆不会因所提供的信息而过载，并让学习者在长时记忆中获得足够的信息。
三是认知资源的分配机制。学习过程中的认知资源分配遵循零和原则，即用于处理冗余信息的资源必然挤占用于知识整合的资源。理论将认知负荷划分为三类相互作用的概念维度：
1. 内在认知负荷（Intrinsic Load）。内在认知负荷由学习材料的本质复杂性带来，取决于元素的内在交互性，即学习者需要同时处理的元素数量[7]。其调控需通过知识结构的渐进式分解实现。
2. 外在认知负荷（Extraneous Load）。外在认知负荷源于设计不当的教学程序或信息呈现方式，例如多媒体课件中文本与图像的分离式布局，会干扰图式习得而引起负荷。
3. 相关认知负荷（Germane Load）。相关认知负荷指处理内在认知负荷所需要的工作记忆资源，强调学习者主动建构知识图式的认知投入。如果增加相关认知负荷，教学设计可能会变得更加有效[6]。
理想的教学设计应将总认知负荷控制在个体工作记忆容量阈值内，并最小化外在认知负荷，将释放的认知资源定向引导至相关认知负荷，促进图式自动化进程。
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Theory Evolution
理论发展
近二十余年来，该理论得到了显著发展[2]，以下介绍几方面成果。
一是结合进化心理学实现了进一步理论拓展。Geary等人（2008；2012；2016）对生物学上的初级知识（Primary Knowledge）与次级知识（Secondary Knowledge）进行分类，此分类方式已经成为认知负荷理论的核心框架之一[7-9]。初级知识指人类在长期进化中自然形成的本能性认知能力，如母语习得与基本社会交互技能。次级知识则指的是需通过文化传承与系统教育获得的专门化知识，如数学符号系统、物理原理等。初级知识可通过环境浸润自然内化，而次级知识需通过特定的设计降低负荷。
二是四要素教学设计（Four-component Instructional Design, 4C/ID）框架的出现。4C/ID是由van Merriënboer提出的复杂技能培养框架，其核心是通过结构化设计优化认知资源分配[10]，共包含四部分：学习任务（Learning Tasks），支持性信息（Supportive Information），程序性信息（Procedural Information），部分任务练习（Part-Task Practice）。
三是对重要的认知负荷效应的深度探索。包括专业知识逆转效应（Expertise Reversal Effect），指导渐减效应（Guidance-Fading Effect）等。
四是对认知负荷的测量指标的开发。研究者们持续对认知负荷的量化展开探索，开发出主观报告评分量表，并对三种认知负荷的测量作出区分[11-12]。此外，基于生理测量指标（如眼动数据、EEG）的认知负荷评估研究也取得了显著的进步[13-14]。
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Theory Application
理论应用
CLT的核心思想被最直接地应用在教育过程中的认知负荷管理上，重构了教学设计的底层逻辑。van Merriënboer等人（2005）指出，向学生呈现基本信息的时机至关重要。他们建议首先呈现一般的、总体的支持性信息，而具体的程序性信息只应在需要的特定点呈现[15]。基于工作记忆容量限制的客观约束，教育者们采用了分层操纵教学材料、模块化知识分解及多媒体信息整合策略，有效实现认知负荷的结构性调控[16]。在语言与文化习得领域，认知负荷理论指导下的本土化教学策略通过重构知识呈现顺序、开发适应性学习工具，降低由文化差异引发的认知负荷，为缓解跨文化学习者的认知冲突提供科学方案[17-18]。
此外，在人机交互领域，该理论也成为用户体验优化的核心指导原则之一。研究者提出界面设计的简洁性准则（如减少操作层级）、信息呈现的通道协同策略（如视听模态匹配）等[19-20]。此类设计本质上均是通过对外在认知负荷的主动控制，降低用户的操作认知成本，提升任务完成效率。
该理论的应用印证了其作为认知科学基础理论的解释力与实践生命力。伴随现代科技的发展，当前理论应用仍面临两大挑战：一是个体认知能力差异导致统一化设计策略的效能边界限制；二是新兴技术（如生成式AI）引发的认知负荷形态变化，需持续更新理论框架。未来研究需进一步探索个性化适配机制与动态负荷监测技术，以应对复杂认知生态的演进需求。
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Related Research
研究案例
认知负荷视角下数字图书馆用户从众信息使用行为研究[21]
曹芬芳，程静，叶顺强，张俊婷
摘 要：[目的/意义] 认知负荷是从众行为产生的重要影响因素，从认知负荷视角出发，对数字图书馆环境下从众信息使用行为及其前置动因进行考察，有助于深入理解用户信息使用活动中的从众行为，为数字图书馆用户服务优化提供参考。[方法/过程] 首先，结合从众行为相关研究和认知负荷理论构建研究模型；然后采用问卷调查法，搜集308份有效样本数据；最后利用偏最小二乘结构方程模型方法对研究模型进行验证。[结果/结论] 研究发现，模仿他人、导航结构和流体验显著正向影响从众信息使用意愿，任务复杂度对从众信息使用意愿的影响被流体验所抑制；流体验和任务复杂度显著正向影响模仿他人，导航结构对模仿他人的影响不显著；模仿他人分别部分中介任务复杂度、导航结构、流体验对从众信息使用意愿的作用。基于上述研究结果，从提供商和用户层面出发，为数字图书馆的长远发展、用户服务优化及信息使用行为引导提供若干建议。
关键词：从众信息使用行为，认知负荷理论，从众行为，信息使用行为，数字图书馆
来 源：《图书情报工作》期刊2023年第67卷第2期
图片截取自原文
参考文献
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[21] 曹芬芳,程静,叶顺强 & 张俊婷.(2023).认知负荷视角下数字图书馆用户从众信息使用行为研究.图书情报工作,67(02),52-63.
编辑 | 郭亦琛
审核 | 于孟利
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