Această teorie sugerează că învățarea are loc cel mai bine în condiții care sunt aliniate cu arhitectura cognitivă umană. Structura arhitecturii cognitive umane, deși nu este cunoscută cu precizie, este perceptibilă prin rezultatele cercetării experimentale. Recunoscând cercetările lui George Miller în domeniul procesării informației care arată că memoria pe termen scurt este limitată în ceea ce privește numărul de elemente pe care le poate conține simultan, Sweller construiește o teorie care tratează schemele, sau combinațiile de elemente, ca structuri cognitive care alcătuiesc baza de cunoștințe a unui individ. (Sweller, 1988)
Conținuturile memoriei pe termen lung sunt „structuri sofisticate care ne permit să percepem, să gândim și să rezolvăm probleme”, mai degrabă decât un grup de fapte învățate pe de rost. Aceste structuri, cunoscute sub numele de scheme, sunt cele care ne permit să tratăm mai multe elemente ca pe un singur element. Ele sunt structurile cognitive care alcătuiesc baza de cunoștințe (Sweller, 1988). Schemele sunt dobândite de-a lungul unei vieți de învățare și pot avea alte scheme conținute în ele însele.
Diferența dintre un expert și un novice este că un novice nu a dobândit schemele unui expert. Învățarea necesită o schimbare în structurile schematice ale memoriei pe termen lung și este demonstrată prin performanțe care progresează de la stângace, predispuse la erori, lente și dificile, la fluide și fără efort. Schimbarea performanței are loc deoarece, pe măsură ce cel care învață devine din ce în ce mai familiarizat cu materialul, caracteristicile cognitive asociate cu materialul sunt modificate, astfel încât acesta poate fi tratat mai eficient de memoria de lucru.
Din punct de vedere instrucțional, informația conținută în materialul instrucțional trebuie mai întâi să fie procesată de memoria de lucru. Pentru ca achiziția de scheme să aibă loc, instruirea ar trebui să fie proiectată pentru a reduce sarcina memoriei de lucru. Teoria încărcăturii cognitive se preocupă de tehnicile de reducere a încărcăturii memoriei de lucru pentru a facilita schimbările în memoria pe termen lung asociate cu achiziția de scheme.
Aplicare
Teoriile lui Sweller se aplică cel mai bine în domeniul proiectării instrucționale a materialului complex din punct de vedere cognitiv sau dificil din punct de vedere tehnic. Concentrarea sa este asupra motivelor pentru care oamenii au dificultăți în învățarea materialelor de această natură. Teoria sarcinii cognitive are multe implicații în proiectarea materialelor didactice care, pentru a fi eficiente, trebuie să mențină sarcina cognitivă a cursanților la un nivel minim în timpul procesului de învățare. În timp ce în trecut teoria a fost aplicată în primul rând în domenii tehnice, ea este acum aplicată în domenii discursive mai mult bazate pe limbaj.
Exemplu
În combinarea unei ilustrații a fluxului de sânge prin inimă cu text și etichete, separarea textului de ilustrație forțează persoana care învață să se uite înainte și înapoi între părțile specificate ale ilustrației și textului. În cazul în care diagrama este autoexplicativă, datele de cercetare indică faptul că prelucrarea textului crește în mod inutil sarcina memoriei de lucru. Dacă informațiile ar putea fi înlocuite cu săgeți numerotate în ilustrația etichetată, persoana care învață s-ar putea concentra mai bine pe învățarea conținutului doar din ilustrație. Alternativ, dacă textul este esențial pentru inteligibilitate, plasarea lui pe diagramă, mai degrabă decât separat, va reduce sarcina cognitivă asociată cu căutarea relațiilor dintre text și diagramă (Sweller, 1999).
Principii
Recomandările specifice referitoare la proiectarea materialului instructiv includ:
- Schimbarea metodelor de rezolvare a problemelor pentru a evita abordările de tip „means-ends” care impun o sarcină mare a memoriei de lucru, prin utilizarea de probleme fără scop sau exemple lucrate.
- Eliminați sarcina memoriei de lucru asociată cu faptul că trebuie să integrați mental mai multe surse de informații prin integrarea fizică a acelor surse de informații.
- Eliminați sarcina memoriei de lucru asociată cu procesarea inutilă a informațiilor repetitive prin reducerea redundanței.
- Creșteți capacitatea memoriei de lucru prin utilizarea informațiilor auditive, precum și a celor vizuale, în condițiile în care ambele surse de informații sunt esențiale (adică neredundante) pentru înțelegere.
.