在学习及知识吸收的过程中,我们的脑海中经常充斥着各种信息,但究竟我们的大脑具备多大的承受能力,以应对这些信息呢?
认知负荷理论最初由约翰·史维勒在1980年代末提出,研究了问题解决的过程并指出,学习过程中的认知负荷主要来源于工作的记忆资源的使用。这些负荷可分为内在负荷、外在负荷和有益负荷,彼此间互相影响,对学习成效有着重大影响。
「认知负荷理论提供了指导方针,以促进信息呈现,从而优化学习者的智力表现。」
内在负荷是指与特定主题相关的固有难度,这是不可改变的,例如学习两个数字相加的简单计算与解决微分方程的差异。外在负荷则与信息呈现方式有关,是设计者可控制的重要因素。有益负荷则是学习者为提升学习而投入的资源,这三者之间的平衡将决定学习的有效性。
随着年龄增长,银发族的工作记忆效率会有所下降,这使得他们对于认知负荷的承受能力大幅降低。而学习者,尤其是学生,在使用手机和社交媒体时,更容易受到外在负荷的影响,从而导致学业表现的下降。
「过重的认知负荷通常会在任务完成中造成错误或干扰,而这在不同年龄层和经验水平的人群中表现各异。」
多项研究已经证实,当内在负荷增高而外在负荷过低时,学习者能够有效地将更多资源投入到关键内容的处理上。相反,当外在负荷增加时,学习效果可能会受到阻碍,因为学习者需要用工作记忆来应对多变的外部环境。
随着研究的进展,科学家们已经开始使用生理指标来测量认知负荷,比如瞳孔直径变化等方法,这些方法能够提供有关工作记忆负荷的可靠数据。这表明,理解认知负荷的具体表现对于改进学习环境至关重要。
在较低社会经济状况的人群中,也发现了认知负荷相较于中产阶级的人群更为显著,这种情况使得他们在学习环境中的负担增加,学习效果受限。
认知负荷的研究不断演进,未来的研究将会更加深入地探讨身体活动与学习的相互影响,如何运用这些发现来优化教学设计,并促进更有效的信息传递和记忆形成。