认知负荷理论及其对小学数学教育的启示
记叙文6要素-散文作品
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认知负荷理论及其对小学数学教育的启示
作者：孙崇勇 刘电芝
来源：《江苏教育》2015年第21期
【摘要】认知负荷就是学生在完成特定学习任务的过程中消耗的心理资源的总量，主要包
括内在认知负荷
、外在认知负荷与相关认知负荷;它的测量方法主要包括间接的与直接的主观
测量法、间接的与直接的客
观测量法。在小学数学教学中，教师应考虑如何降低认知负荷，可
以在优化教学语言、注重数学样例教学
、精心设计教学课件等方面下功夫。
【关键词】认知负荷;认知负荷理论;数学教育
【中图分类号】G441 【文献标志码】A
【文章编号】1005-6009（2015）41-0008-04
【作者简介】
1.孙崇勇，吉林师范大学教育科学学院（吉林四平，136000）副教授;2.刘电
芝，苏州大学教
育学院（江苏苏州，215123）教授、博士生导师。
一、认知负荷基本理论
认知负荷理论起源于20世纪80年代，在20世纪90年代得到了大力发展，成为认
知加工
与教学设计的主要框架理论。最早提出认知负荷理论的是澳大利亚心理学家斯威勒
（Sw
eller）。在他看来，认知负荷就是指学生在完成特定学习任务的过程中消耗的心理资源的
总量[1
]。他以工作记忆理论、认知资源理论、注意理论和建构主义理论为基础，认为在认知
加工过程中要投入
一定的心理努力，承载一定的负荷，占用一定的认知资源，认知是要负载运
行的[2]。总的来说，认知
负荷理论的发展与相关领域的研究对教育、教学以及学生的学习具
有重要的理论价值与实践意义;同时，
教育和教学实践又是它强大生命力的源泉，丰富的实证
研究成果给教育实践带来了富有价值的启示，也将
带动教育实践进行切实可行的变革。
根据认知负荷的来源及性质，斯威勒等人把认知
负荷分为三大类，即内在认知负荷、外在
认知负荷和相关认知负荷，三者相加就是认知负荷总量，即总的
认知负荷[3]。内在认知负荷
主要受学习材料的复杂程度和学习者的先前知识经验的影响。[4]学习
材料越复杂，学习者先
前的知识经验越少，学习者的内在认知负荷就越高;反之，学习者的内在认知负荷
就越低。帕
斯（Paas）等人认为，学习材料所包含的信息要素以及信息要素间的交互作用一般是学习
材料
本身所固有的，或者说是客观存在的，这是无法通过操纵教学而加以改变的[5]。这也就是
说，只要学习材料一定，内在认知负荷就是固有的、稳定的。当然，如果学习者的专业知识较
为贫乏，
在单位时间内需要同时加工更多的材料，工作记忆的负担就较重，产生的内在认知负
荷也就较高。这就可
以解释为什么新手比专家学习新知识更慢、更困难。外在认知负荷也称无
效认知负荷，主要与学习材料的
组织和呈现方式有关，是由学习过程中对学习没有直接贡献的
心理活动引起的。[6]外在认知负荷与现
代教学设计联系相当密切，要让学生把有限的认知资
源有效地用于学习，以便于其提高学习效率，就要尽
量减少他的外在认知负荷。龚德英、刘电