什么是认知负荷理论?教师的定义
什么是认知负荷理论?教师的定义
通过特里Heick
前言:我(很明显)不是神经学家。虽然我经常在我写的东西上投入大量的思考和研究，但有时我写的东西为了理解他们——或者更好地理解他们。这就是其中的一次。购者自慎。
一般来说，认知负荷理论是一种关于学习的理论，它建立在这样一个前提之上:既然大脑一次只能做这么多事情，我们应该有意识地让它做什么。
它是1998年由新南威尔士大学的心理学家John Sweller和教育学院共同开发的发布了一篇论文在2017年8月，他们深入研究了理论。这篇论文对该理论有一个很好的概述，甚至有一个更强的引用列表。显然，他们也对它进行了定义和解释:
认知负荷理论的基础是关于人类大脑如何处理和存储信息的许多广为接受的理论(Gerjets, Scheiter & Cierniak 2009, p. 44)。这些假设包括:人类记忆可以分为工作记忆和长期记忆;这些信息以图式的形式储存在长期记忆中;处理新信息会导致工作记忆的“认知负荷”，从而影响学习结果(Anderson 1977;Atkinson & Shiffrin 1968;·巴德利1983)。”
换句话说，就是认知负荷理论说那由于短期记忆是有限的，学习经验的设计应该减少工作记忆的“负荷”，以促进图式习得。
因为两者不能同时做得很好，老师可以具体的什么是否被学习(例如，内容知识和程序知识)序列(例如，了解一个“东西”，然后这个“东西”是如何工作的，然后如何批判性和创造性地使用这个“东西”)它是，但也是自然(例如，特定领域的知识和定义相对于通过知识和定义进行设计思考)。
例如，如果你让一个学生批判性地检查不同的经济系统(高阶思维)，同时定义和“理解”什么是“经济系统”，以及它们如何工作，你会超负荷的短期记忆。因为学生们还没有“理解”经济系统，他们需要在处理——在“学习”时不断地访问他们的短期记忆。“经济系统”的概念还没有出现在他们的长期记忆中，所以当他们“创造知识”(将新的“信息”转移到现有的或正在出现的图式中)时，他们的短期记忆变得混乱，因为它是学习的主要“起点”。
在这种情况下，学生可能仍然会学习，但是这种情况下的教学设计不是最优的——为了学习，学生实际上会与他们大脑的工作方式作斗争。
至少认知负荷理论是这么说的。
当然，老师不希望学生为了获得新知识而打一场艰苦的战斗。我们想让学生们与复杂性作斗争，但这与挑战神经学并让事情变得不必要的复杂是截然不同的。这造成了一个贫穷的学习反馈回路的学生。
认知负荷理论的另一个(略长)定义
维基百科有一个这是我所见过的关于认知负荷理论的最好(虽然稍微长一点)定义之一。
认知负荷理论为教学设计提供了一个总体框架，并具有广泛的含义，它允许教学设计师在一个环境或更普遍地说，在大多数教学材料中控制学习条件。具体来说，它提供了……指导方针，帮助教学设计师在学习过程中减少外来的认知负荷，……重新将学习者的注意力集中到相关材料上，从而增加相关(与图式相关)的认知负荷。”
这个理论用Sweller自己的话来说:一个心理学家的定义
在1988年,sweeller自己写道:
“认知负荷理论旨在提供指导，旨在帮助学习者以一种鼓励学习者活动的方式呈现信息。优化知识分子的性能。该理论假设有限容量的工作记忆包括部分独立的子组件处理听觉/言语材料和视觉/2-或3-维信息，以及有效地无限长期记忆，持有不同自动化程度的图式。这些人类的结构和功能认知体系结构已被用于设计各种新颖的教学程序，其基础假设是工作内存负载应该是减少鼓励建立模式。”
最终，认知负荷理论还表明，“了解事物”对于批判性地思考这些事物是必要的，或者至少在这种情况下是最有效的。
这进一步表明，这里的两种主要信息处理“活动”(知识获取和问题解决)应该分开考虑，通常首先关注图式，然后通过图式解决问题。
Sweller继续说:“有人认为，解决问题作为一种学习手段的有效性不高的一个主要原因是，这两种活动所需的认知过程没有充分重叠，而传统的方法-结果分析形式的问题解决需要相对较大的认知处理能力，因此无法获得图式。”
换句话说，问题解决和领域知识不是直接成比例的原因是人类大脑的工作方式。解决问题占用了至关重要的“大脑带宽”，减少了“剩下的”用来“学习新东西”的时间。
当然，这对于教师如何设计课程、单元和评估，以及课程开发者如何使用基于大脑的学习的教学设计元素都有重要的意义。
关于这个理论的一些想法
这篇来自新南威尔士的论文提出了一种让人有点困惑的“认知负荷友好型”策略:
认知负荷理论支持显性教学模式，因为这种模式往往符合人类大脑如何最有效地学习(Kirschner, sweeller & Clark 2006)。显性教学包括教师清楚地告诉学生该做什么和如何做，而不是让学生自己发现或构建信息(见教育统计和评估中心2014，第8-12页)。
老实说，我不确定从这一点上能学到什么——也许显性教学的本质是“认知负荷理论”友好的，因为学生不经常超负荷的短期记忆……也许是因为老师通过建模和解释，非常清楚和明确地减少“负荷”?在这种情况下，大脑可以自由地“学习”特定的学习目标吗?
这听起来很棒，但由于过于狭隘和“清晰”，它留给个性化的空间非常小，除非老师:
1.是非常清楚的，从学术标准到课程地图，到单元到课程目标-什么是学习和认知水平，它是在学习。例如，任何要求学生以作者的立场评价偏见的学术标准，其本身就需要进行分离分析
2.是否有新的、准确的评估日期来评估每个学生上那堂课之前的知识
3.设计某种方式来适应各种现有的理解，从而减少“负载”每学生而不是按照标准或内容主题
而且这种情况持续发生的可能性是零——这意味着教育应该用新鲜和诚实的眼光来看待大脑是如何工作的，而其他一切——从课程到课堂——都应该相应地设计。
结论
不管怎样，你来了。认知负荷理论的定义和简要讨论。有很多“理论”值得一看，但这一个让我特别注意，因为它并不像它听起来的那样，以一种整洁的方式，构建了所有教学和学习最自然发生的方式:在小的运动中，一点点的进步，直到接近精通的东西出现，学习者可以看到“学到的东西”的价值是什么，以及知识的真正用途可能是什么。
什么是认知负荷理论?教师的定义