推 荐||认知架构与教学设计20年（上）

本文发表于《数字教育》2022年第6期（总第48期）域外观察栏目，页码：85-92。转载请注明出处。

摘要：20世纪80年代，认知负荷理论是作为一种教学设计理论引入的，它是基于人类认知架构中几个无争议方面。我们对工作记忆、长时记忆以及它们之间关系的许多特征的认识，在引入该理论之前的几十年里已经建立完备。奇怪的是，这些知识对教学设计领域的影响有限，大多数教学设计建议的措施就好像工作记忆和长时记忆不存在一样。与此相反，认知负荷理论强调，所有的新信息首先被容量和时间有限的工作记忆所处理，然后储存在无限的长时记忆中供以后使用。一旦信息被储存在长时记忆中，工作记忆的容量和持续时间限制就会消失，从而改变我们的认知能力。到20世纪90年代末，使用该理论收集到的数据已经足够多，因此，斯维勒等人发表了一份扩展分析报告。自那以后，人们进行了大量的理论和实证研究，本文试图总结过去20年的认知负荷理论，并勾勒出未来研究的方向。

关键词：认知负荷理论；理论发展；教学进步

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引言

认知负荷理论旨在解释由学习任务引起的信息处理负荷如何影响学生处理新信息，以及在长时记忆中构建知识的能力。其基本前提是，人类的认知加工受到有限的工作记忆的严重制约，我们一次只能处理有限数量的信息元素。当对认知系统施加不必要的需求时，认知负荷会增加。如果认知负荷过高，就会阻碍学习和迁移。这些做法包括了对学生进行学科教育时教学方法不妥当以及不必要的环境干扰。认知负荷也可能因与学习相关的过程而增加，如教学内容本身难度太大。为了促进学习和迁移，认知负荷的最佳调控方式是尽量减少与学习无关的认知加工，优化与学习相关的认知加工，并始终使学生保持在合理的认知能力范围内。

认知负荷理论的根源可以追溯到1982年，但对该理论的第一个全面描述是1988年发表的文章《问题解决过程中的认知负荷：对学习的影响》。在接下来的10年里，位于新南威尔士大学和特文特大学的一组研究人员对许多认知负荷效应和相关的教学方法进行了研究。这种密切的合作导致了对认知负荷理论出现了很多新的阐述，并发表在1998年的《认知架构与教学设计》一文中。1998年后，认知负荷理论迅速成为教育心理学和教学设计领域最受欢迎的理论之一，全球各地的研究人员都在为其进一步发展做出贡献。1998年的文章《认知架构与教学设计》成为教育领域中被引用次数最多的文章之一，目前在谷歌学术中的引用次数超过5000次。本文旨在反思认知负荷理论过去20年的演变，以1998年的文章为起点，以对未来方向的描述为终点。

一、认知负荷简史

1998年的文章《认知架构与教学设计》讨论了人类认知架构，包括认知负荷理论及其一般原则的概述、该理论产生的七种认知负荷效应的描述以及与测量认知负荷相关的问题。下面，我们将简要回顾1998年文章中描述的人类认知架构和原始认知负荷效应；测量问题将在“认知负荷测量”部分讨论。

（一）认知负荷分类

在1998年，我们讨论了三种类型的认知负荷：内部认知负荷、外部认知负荷和相关认知负荷。

“内部认知负荷”是指所加工信息的复杂性程度，与要素交互作用这一概念有关。由于人类认知结构的特点，确定人类处理信息的复杂性程度是困难的。大多数信息复杂性程度的衡量标准纯粹是指信息的特征。对人来说，被组织和存储在长时记忆中的信息与存储之前的相同信息有着截然不同的特征。对于本文的读者来说，英语单词“characteristics（特征）”和它的罗马字母作为从长时记忆中检索的单一元素，很容易被无意识地处理。对于学习阅读英语的人来说，书面文字必须作为多个相互作用的元素在工作记忆中进行处理，因为书面文字还没有作为单一元素存储在长时记忆中。复杂性或元素的交互性取决于信息的性质和处理信息的人的知识的结合。对于一个学习阅读英语的人来说，解释构成“特征”这个词的多个书写可能构成一个非常高的元素互动性任务，使工作记忆不堪重负。对于一个专家来说，同样的书写可能只构成一个单一的元素，由于最小的元素互动性而带来最小的认知负荷。因此，内部认知负荷是由信息的复杂性和处理信息的人的知识决定的。考虑到人类认知系统的这些特点，在确定复杂性时忽略知识的措施基本上是无用的。基于此分析，内部认知负荷只能通过改变需要学习的内容或改变学习者的专业知识来改变。

“外部认知负荷”不是由信息的内在复杂性决定的，而是由信息的呈现方式和教学程序对学习者的要求决定的。但与内部认知负荷不同，它可以通过改变教学程序来改变。1998年，人们认为元素的交互性只与内部认知负荷有关。后来，人们发现，它同样决定了外部认知负荷。有效的教学程序会减少元素的交互性，而无效的教学程序会增加元素的交互性。下面报告的绝大部分教学效果都是由于外部认知负荷的变化所造成的。

“相关认知负荷”被定义为学习所需的认知负荷，是指专门用于处理内部认知负荷而非外部认知负荷的工作记忆资源。用于处理外部认知负荷的资源越多，用于处理内部认知负荷的资源就越少，学习的东西也就越少。从这个意义上说，内部认知负荷和相关认知负荷是紧密交织在一起的。

相关认知负荷的这种特征与1998年的论文《认知架构与教学设计》有所不同。在那篇论文中，我们假设，通过替代外部认知负荷，相关认知负荷对总认知负荷有贡献。目前，我们假设，通过处理学习任务中固有的信息，相关认知负荷并没有影响总认知负荷，而是将工作记忆资源从无关活动重新分配到与学习直接相关的活动。这种改变的必要性源于这样一个问题，即如果在外部认知负荷减少时，相关认知负荷只是取代了外部认知负荷，那么在外部认知负荷减少后，总认知负荷不应发生变化。大量的实证研究表明，在外部认知负荷减少后，总认知负荷将减少。当前的公式通过假设相关认知负荷具有从任务的外部到内部的再分配功能，而不是自行施加负荷，从而消除了这个问题。

（二）1998年报告的教学效应

在1998年的文章《认知架构与教学设计》中，报告了七种认知负荷效应。除变异效应外，所有这些效应都是由于与外部认知负荷减少相关的元素交互作用减少所致。变异效应是由于内部认知负荷的改变。这些效应是基于在全球多个研究中心使用各种材料和不同人群进行的多项重叠实验。然而，许多实验并没有试图直接测量比较认知负荷；相反，认知负荷理论被用来产生教学技术，如果这些技术对学习结果产生预期的影响，则假设它们会加强该理论。下面，我们将简要描述每个原始效应，但我们不会试图讨论每个效应可用的研究主体；对于一些效应，广泛的综述研究已在其他地方发表。

1.自由目标效应

“自由目标效应”（goal-free effect）也被称为“目标特异性降低效应”或“无目标效应”。它是在认知负荷理论背景下研究的最古老的效应。它始于观察到的传统问题（例如，汽车从静止均匀加速1分钟，它的最终速度为2公里/分。它行驶了多远？）通常通过手段——目的分析来解决，这个过程特别耗费工作记忆的容量，因为学习者必须在工作记忆中保留和处理当前的问题状态、目标状态、彼此之间的关系、可以减少差异的问题解决运算符和任何子目标。当传统问题被自由目标问题所取代时（例如，一辆汽车从静止状态匀速加速1分钟，其最终速度为2公里/分。尽可能多地计算变量的值)，因为没有提供目标状态，学习者就不再能够提取当前问题状态和目标状态之间的差异。他们现在将考虑遇到的每个问题的状态，并找到任何可以应用的解决问题的运算；一旦应用了运算，就会生成新的问题状态，并且可以重复该过程。手段——目的分析与知识构建过程几乎没有关系，而自由目标问题解决则大大降低了认知负荷，并提供了知识构建所需的低负荷和专注于解决方案的完美结合。

2.工作样例效应

与自由目标问题一样，工作样例的目的是减少传统问题造成的认知负荷，并促进知识的构建。工作样例提供了一个完整的问题解决方案，学习者必须仔细研究。斯维勒（Sweller）和库珀（Cooper）在代数领域首次报告了“工作样例效应”（worked examples effect） 。与传统的问题相比，工作样例将学习者的注意力集中在问题状态和相关运算（即解决步骤）上，使他们能够归纳出普遍的解决方案。因此，研究工作样例可能比实际解决同等问题更有助于知识的构建和迁移。后来的研究区分了以产品为导向的工作样例（只提供某个问题的解决方案）、以过程为导向的样例（显示寻找解决方案的过程）和以模式为导向的样例（显示人类生成解决方案的模式）。虽然有非常强的经验证据支持工作样例效应，但也有一些重要的限制条件：工作样例对于高专业度的学习者来说效果较差，而且设计好的工作样例是很困难的。例如，它们不应该要求学习者在心理上整合不同的信息来源（见下文的“分散注意力效应”）或结合多余的信息（见下文的“冗余效应”）。伦克尔（Renkl)提供了一份关于样例学习的研究综述。

3.补全问题效应

工作样例的一个潜在的缺点是，它们不能迫使学习者仔细钻研。因此，范梅里恩伯尔（van Merriënboer）和克拉默尔（Krammer）建议在计算机编程入门领域使用“补全问题效应”（completion problem effect）。这类问题提供了一个给定状态、一个目标状态和一个必须由学习者补全的部分解决方案。在计算机编程领域，这意味着学习者收到的是不完整的计算机程序，是需要补全的。尽管完整的工作样例并没有明确地启发学习者去如何钻研，但学习者必须仔细研究和理解补全问题中提供的部分工作样例，否则他们将无法正确地完成解决方案。补全问题也可以看作是工作样例和常规问题之间的桥梁：工作样例是具有完整解决方案的补全问题，常规问题是具有部分解决方案的补全问题。在设计课程时，这些不同的解决方案水平允许从提供几乎完整解决方案的补全问题开始，并逐渐过渡到所有或大部分解决方案必须由学习者自己生成的补全问题。这种策略被称为“补全策略”，可以被看作是下面要介绍的“指导消退效应”的先驱。

4.分散注意效应

“分散注意效应”（split-attention effect）源于对工作样例的研究，最早由塔尔米齐（Tarmizi）和斯维勒报告。例如，在几何学领域，一个工作样例可能包括一个几何图形和相关的解决方案。单纯的图形并不能揭示问题的解决方案，反过来说，在与图形结合之前，学习者也无法理解这些解决方案的陈述。学习者必须在心理上整合这两种信息来源，以便理解解决方案，这个过程会产生很高的认知负荷，阻碍学习。这种分散注意力效应可以通过将图形和解决方案的陈述进行物理整合来防止，从而使心理整合变得多余，并恢复工作样例的积极作用。分散注意力效应不仅与信息源的空间组织有关，也与它们的时间组织有关。梅耶（Mayer）和安德森（Anderson）发现，动画和相关的叙述需要在时间上协调，以减少认知负荷并促进学习。艾瑞斯（Ayres）和斯维勒对分散注意力效应进行了最新的回顾。

5.信息冗余效应

分散注意力效应是由工作样例效应发展而来，而“信息冗余效应”（redundancy effect）又是由分散注意力效应发展而来。当学习者面对两个互补的信息源时，注意力就会分散，这两个信息源不能独立存在，必须在整合的基础上落实理解。但是，如果这两个信息源是自成一体的，不需要相互参照就可以理解，会发生什么情况呢？钱德勒（Chandler）和斯维勒用一张图来展示血液在心脏、肺部和身体其他部位的流动，同时用文字来描述这种血液流动。因此，图和陈述包含相同的信息，是完全多余的。研究发现，只展示图比同时展示两种信息来源要好。这种冗余效应是由于学习者需要努力处理才能最终发现两个来源的信息是相同的。这一发现很重要，而且是反直觉的，因为人们认为两次提供相同的信息不会有什么危害，甚至是有益的。对文献的调查表明，几十年来，冗余效应已经被发现、遗忘和重新发现了。早在1937年，米勒（Miller）就报告说，如果单独呈现单词而不是与类似的图片一起呈现，学习阅读名词的幼儿会取得更大的进步。

6.感觉通道效应

1998年文章《认知架构与教学设计》中讨论的所有认知负荷效应都假定工作记忆的能力对一个特定的个体来说是固定的，即可以处理的元素的数量是不可改变的，而通道效应是一个例外。“感觉通道效应”（modality effect）是基于这样的假设：工作记忆可以被细分为部分独立的处理器，一个是基于听觉工作记忆的处理语言材料，一个是基于视觉工作记忆的处理图表/图形信息。因此，有效的工作记忆能力可以通过同时使用视觉和听觉工作记忆而不是单独使用其中一个处理器来提高。穆沙维（Mousavi）等人是第一个测试几何学习中通道效应的人；他们将图表与书面文字（即视觉）或听力、口语文字结合在一起。他们假设，由于通道效应，听力与口语文字的结合将是最有效的。他们确实发现了通道效应，并在其他许多实验中得到了验证。通道效应对于如何处理分散注意力效应具有重要的意义：如果注意力分散，以听觉模式呈现书面信息可能会比将其物理整合在图表中同样有效，甚至更有效。金恩斯（Ginns)提供了一个关于通道效应的元分析，仍然值得一读。

7.变异区分效应

一般来说，问题情境的可变性会鼓励学习者构建更多的一般性知识，因为它增加了类似特征被识别的可能性，以及相关特征与不相关特征被区分的可能性。换句话说，变异性提高加大了内在的认知负荷，如果有足够的工作记忆资源来处理这种增加，就可以学习更多的东西。一些研究表明，变异性不仅增加了练习中的认知负荷，而且还增加了学习的迁移。起初，“变异区分效应”（variability effect）似乎与所有先前报道的认知负荷效应相矛盾，因为它结合了更高的学习结果，认知负荷增加而不是减少了。在几何问题解决领域，帕斯（Paas）和范梅里恩伯尔是第一个在认知负荷理论的背景下描述变异效应的。他们假设，在认知负荷较低的情况下（即从工作样例中学习），高变异性会对学习和迁移产生积极的影响，因为在这种情况下，总的认知负荷会保持在一定范围内，而不考虑变异性增加的内部认知负荷。相反，他们预测，在认知负荷已经很高的情况下（即通过解决常规问题来学习），高变异性会对学习和知识的迁移产生负面影响，因为总的认知负荷会使学习者的工作记忆负担过重。事实上，在问题形式（工作样例、常规问题）和可变性（低、高）之间发现了预期相互作用。基于此，我们引入了一种区分，即由对学习无益的“外在”过程引起的负荷和由对学习有益的“相关”过程引起的负荷的区别。在设计教学时，首先应该减少外部认知负荷，但是作为一种新的启示，如果教学设计能够有效地减少外部认知负荷，并增加相关的认知负荷，那么它可能会变得更加有效，只要总的认知负荷保持在一定范围内。正如“1998—2018认知负荷理论发展”部分所描述的那样，这为测量不同类型的认知负荷和识别明确旨在增加相关处理的新效应开辟了道路。

二、1998—2018认知负荷理论发展

在过去的20年里，认知负荷理论有了重大发展。第一，通过在进化心理学中为人的认知结构打下坚实的基础，其理论基础得到了加强。第二，四元教学设计（4C/ID）作为一种孪生理论得以开发出来，专注于较长时期的教育项目（科目或完整课程）的设计。第三，研究产生了一系列新的认知负荷效应，包括所谓的复合效应，即改变其他简单认知负荷效应特征的效应。第四，也是最后一点，开发了新的工具来测量不同类型的认知负荷。我们将首先考虑基于进化心理学的理论发展。

（一）进化心理学视角下的人类认知架构

虽然1998年版的人类认知架构强调工作记忆和长时记忆之间的复杂关系，为我们如何学习、思考和解决问题提供了一个关键参考方向，但人类认知知识的不断进步表明，有必要扩展早期的概念。这种扩展主要围绕进化心理学展开，进化心理学为这项工作提供了动力。

基于吉尔里（Geary）对生物上的原发信息和次生信息的区分，进化教育心理学允许我们以有教学意义的方式对信息进行分类。现在，这已经成为认知负荷理论的核心。生物学上原发信息是我们经过无数代的进化而获得的知识。这类知识往往对人类至关重要，举例来说，这些信息使我们能够听和说，识别人脸，参与基本的社会功能，解决不熟悉的问题，将以前获得的知识转移到新的情况，为未来可能发生或可能不会发生的事件做计划，或调节思维过程以对应当前的环境。人必须学会从事这些非常复杂的认知活动，但由于其重要性，我们已经进化到毫不费力地自动获得必要的技能。因此，它们无法被教给大多数人。

生物学上的原发信息是模块化的，与一种技能相关的认知过程和另一种技能之间几乎没有关系。每种技能都可能是在不同的进化时代演变出来的，需要非常不同的认知过程。我们调节思维过程以适应当前环境的能力可能在我们成为现代人之前就已经得到了进化，就像我们使用手势交流的倾向一样，而我们组织嘴唇、舌头、呼吸和声音来说话的能力的进化时间要晚得多。

非常多的生物学上的基本技能在本质上属于通用认知，比如一般的问题解决技能，甚至是我们构建知识的能力。通用认知技能是一种基本的认知技能，我们已经进化到本能地获得这种技能，因为它对非常广泛的认知功能是不可或缺的。通用认知技能往往更关注我们如何学习、思考和解决问题，而不是具体学科本身。在过去的几十年里，许多教育学家正确地意识到了这种技能的重要性，并主张教授这种技能。这类活动往往会失败，不是因为这些技能不重要，而是因为它们对人类如此重要，以至于我们已经进化到无须指导就能自动获得它们。20世纪对教授通用问题技能的高度重视就是一个例子。要证明教授通用认知技能的有效性，需要使用远迁移测试进行随机对照试验。需要远迁移是因为通用认知技能的基本原理是其能提高广泛领域的绩效，当然，必须确保任何绩效改进都不是由于特定领域的知识所致。

应该注意的是，虽然生物上的原发技能的获得往往是自动和无意识地发生的，不需要直接教授，但并不意味着在每一种情况下技能使用都是无意识的。例如，我们不需要直接努力就能无意识地学会说母语，但在任何特定的情况下，我们可能需要付出相当大的努力才能找到具有适当含义的适当词语。我们需要学习如何在特定领域使用生物学上的原发信息，这导致了生物学上次生信息。

生物学上次生信息是我们需要的知识，因为我们的文化已经确定它是重要的。在教育和培训背景下的几乎所有主题中都可以找到生物学上次生信息的例子。教育机构之所以被发明，是因为我们需要人们获得生物学上次生信息。

我们已经进化到可以获得次生信息，但它的获得方式与原发信息非常不同。除了与原发信息有关的部分，次生信息不是模块化的，而是一个单一的、统一的、系统的一部分。因为它是一个统一的系统，所以无论在哪个领域，在获取生物学上次生信息方面都有相当多的相似之处。次生信息往往需要学习者有意识的努力和教师直接教学，它很少是自动获得的。这两个过程之间的区别可以用学习听和读之间的区别来说明。如上所述，我们自动学会了听，不需要学。大多数人不会自动学会阅读。尽管阅读和写作在几千年前就已经被发明了，但在现代教育出现之前，很少有人学会阅读和写作。

与大多数生物学上原发信息相关的通用认知技能相比，生物学上次生信息在很大程度上是特定领域的。我们已经进化到学会如何使用通用认知技能来解决各种问题。我们并没有专门进化到学习如何读写英文或中文中的某个特定单词，或者在解决诸如（a b）/c=d，求a这样的问题时，第一步最好将式子两边同乘左边式子中的分母。这些特定领域的、生物学上的次生技能需要直接教学，并主动学习。

大多数教育学家凭直觉理解，通用认知技能对人类功能的重要性远远超过特定领域的技能，这种理解导致了对通用认知技能的极大重视。然而，人们越来越认识到，虽然特定领域的技能是直接可教的，但纯粹的通用认知技能是不可教的，而且试图教授它们会走入死胡同。以前对通用认知技能的强调是由于没有意识到生物学上原发信息和次生信息之间的区别。当然，对通用认知技能教学的重视在1998年就出现了，当时流行教授通用问题解决技能。1998年的论文部分是对这种认识的反映。这一阶段已经过去，但其他通用认知技能已经取代了这一重点，正如萨拉（Sala）和戈贝（Gobet）所指出的，没有取得更大的成功。此外，尽管有大约一个世纪的努力，但从远迁移研究来看，几乎没有证据表明超越特定领域的通用认知技能可以被教授。用于获得生物学上原发通用认知技能的“自然”、最低限度的指导程序不适合于获得生物学上次生特定领域技能，这些技能往往难以无意识地自动获得。

萨拉和戈贝总结的数据为1998年后将进化心理学纳入认知负荷理论提供了重要依据。当然，上述情况都没有消除新数据出现的可能性，这些数据是指纯粹的通用认知技能的教学有可能导致远迁移效应。如果有大量这样的数据出现，就需要对认知负荷理论做进一步的修改。

我们不应该从上述论点中得出结论，生物学上原发信息和通用认知技能与教学问题无关。虽然我们怀疑教授生物学上原发信息、通用认知技能的尝试会成功，但它们可以被用来协助教授生物学上次生、特定领域的技能。例如，学生可能知道如何随机产生解决问题的动作，并没有刻意经过程序指导，但可能没有意识到该技术可能有效的特定领域条件。向学生指出一种通用的认知技能应该用在某一类特定的问题上，这在教学上是有效的。此外，需要注意的是，任何教学都涉及原发和次生技能的结合，次生技能是唯一要学习的部分。例如，要求医生使用SBAR方法在应急小组中进行有效沟通，总是报告情况、背景、评估和建议。很明显，SBAR方法是可以教授的，因为医生之间都能相互交流。但是，尽管教医生如何在一般意义上相互交流是没有意义的，因为这是原发信息，但教他们具体的SBAR方法是次生知识，可能对紧急情况下的团队沟通有非常积极的作用。

处理生物学上次生信息所需的认知结构包括生物学上的原发程序，这些程序为认知负荷理论提供了基础。这些过程共同模仿了生物进化的信息处理程序，可以被描述为构成了一个自然的信息处理系统。它们可以用五个基本的、生物学上的主要原则来描述。这些原则提供了认知架构，是认知负荷理论的教学程序的基础。

1.信息存储原则

像人类认知这样的自然信息处理系统需要大量的信息存储，以便在我们复杂的自然世界中发挥作用。长时记忆在人类认知中提供了这种结构。我们不需要教人们如何在长时记忆中储存或组织信息，这表明其在生物学上有一些主要功能。长时记忆在1998年的论文中得到了明确的阐述。

2.借用重组原则

存储在长时记忆中的绝大部分信息都来自于其他人。人类具有强烈的社会性，具有从他人那里获得信息和向他人提供信息的强大进化程序。因为这是一种生物学上的主要技能，所以我们会自动假设自己在一生中会从别人那里提供和接收信息。在1998年的论文中，借用重组原则在某种程度上得以假定了，尽管它没有被明确指出。认知负荷理论强调直接教学，将这一原则放在了突出的位置。

3.随机生成原则

虽然储存在长时记忆中的大部分信息是从别人那里获得的，但如果无法从别人那里借用信息，就需要自己生成信息。在问题求解过程中，利用随机生成和测试过程生成新的信息。只有当个人或他人的长时记忆无法获取信息时，才会使用这个程序。当问题解决者没有信息表明在给定点应该采取哪些行动时，他们别无选择，只能随机生成一个行动，并测试其有效性，保留有效行动，丢弃无效行动。同样，这个过程不需要指导，因为它是生物学原发程序。

4.变化狭窄原则

当涉及人类的认知时，这一原则指的是在处理新信息时工作记忆的严重局限性。这一原则一直是认知负荷理论的核心，并在1998年被明确指出。该原则的一个基本假设是，对于任何特定的个体，一般的工作记忆能力是固定的。最近有证据表明，工作记忆的消耗发生在认知努力之后，并在休息后恢复，该假设必须被修改，以允许这种能力的变化（这个问题将在“未来方向”部分进一步讨论）。

5.环境赋能原则

虽然在处理新信息时工作记忆是有限的，但在处理来自长时记忆的熟悉、有组织的信息时，没有已知的限制。一旦信息储存在长时记忆中，环境线索就可以用来产生适合该环境的行动。通过这种方式，可以使用前面的原则在长时记忆中构建知识，这些知识可以用来管理适合环境的行动。以这种方式使用以前组织和存储的信息的动力在生物学上是原发的，不需要学费。这一原则在1998年版的认知负荷理论中得到了高度强调。

这种认知架构，在处理生物次生的、领域特定的内容时强调直接教学的重要性，这是大多数教育项目的特点，它为认知负荷理论提供了基础，并解释了它在生成新的教学程序方面的成功。教学应该是明确的，因为我们已经进化到可以通过借用重组原则直接向他人学习。根据变化狭窄原则，它需要以减少工作记忆负荷的方式进行组织，因为工作记忆负荷主要发生在处理新颖的、领域特定的信息时。使用借用重组原则从别人那里获取信息比使用随机生成原则作为起始原则自己生成信息，减少了工作记忆负荷。一旦信息通过信息存储原则被获取并储存在长时记忆中，工作记忆的限制就消失了，信息可以通过环境赋能原则返回到工作记忆中，从而产生适当的行动。通过设计符合这种认知结构的教学，我们可以期望学习得到加强。当然，最终的检验是经验性的，由认知负荷效应提供。

资料来源：

Sweller,J.,van Merriënboer,J.J.G.& Paas,F.(2019) Cognitive Architecture and Instructional Design:20 Years Later.Educational Psychology Review,31,261–292.https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5.

作者/译者简介：

约翰·斯维勒（John Sweller），男，新南威尔士大学教育学院教授，他以提出认知负荷理论而闻名，该理论利用进化心理学和人类认知体系结构的知识作为教学设计的基础，是被引用最多的教育心理学理论之一；

杰伦·范梅里恩伯尔（Jeroen J.G.van Merriënboer），男，马斯特里赫特大学卫生职业教育学院学习和教学方向主席、卫生健康教育研究生院研究项目主任；

弗雷德·帕斯（Fred Paas），男，荷兰鹿特丹伊拉斯谟大学心理学、教育和儿童研究系教育与发展心理学研究小组教授、主席，研究应用当代多学科的人类认知系统科学知识，设计高效的学习环境；

李爽（1982— ），女，辽宁兴城人，副教授、博士生导师，研究方向为物理海洋、教育设计；

盛群力（1957— ），男，上海人，浙江大学教育学院教授、博士生导师，研究方向为课程和教学论。

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