二、認知負荷的結構和表征
認知負荷是一個多層次的概念，主要包括心理負荷（Ment alload）與心理努力（Mental effect）兩部分。心理負荷主要是由外部教學因素（如任務結構、信息的呈現次序等）產生的，當然也與個體的能力、個性、生理變量及社會壓力、期待等緊密相關。而心理努力是指如何對認知資源進行分配。方俐洛認為，任務困難度的增加通常引起心理負荷的增加。任務困難度參數包括刺激間隔、信息輸入量、信息源數量、控製複雜性或相容性等指標。
（一）認知負荷的結構模型
Paas &； van Merrienboer（1994）提出了認知負荷的結構模型，認為是一個多維結構。。影響認知負荷的主要有三方麵因素：學習任務（包括環境）、學習者、學習者與學習任務之間的相互作用。學習任務是指任務的結構、新奇性、完成任務的時間限製等。環境特性是指聲音、溫度等。學習者是一個相對穩定的因素，像認知能力、認知風格、先前掌握的知識等。學習者與學習任務（環境）之間的相互作用是通過一些易變因素（如情緒等）來影響認知負荷的。他們認為，“學習任務”在相當程度上左右了認知負荷的高低，比其他兩個因素更重要。
Schneicher &； Shiffrin（1977）也認為心理負荷是以任務為中心的，是通過任務或環境需求來產生的；而心理努力是以人為中心的，是指資源和策略的總和，它反映了個體完成任務時的控製加工水平。認知負荷高低是與個體的認知加工水平密切相關的，低認知負荷是與自動化加工緊密相聯的，而高認知負荷則要求個體有意識地進行控製加工（增加了心理努力程度）。上述三方麵因素均會對心理努力產生作用，最後通過行為來表現。
因此，個體行為表現所達到水平也是認知負荷測量的一個重要指標。學習時所消耗的心理努力，實際上就是認知負荷的本質屬性（Hamilton，1979；Sanders，1979；Paas，1992）。
心理努力的測量主要提供以下信息：行為達成的認知成本，教學條件的相對功效。因此，心理努力強度可以作為衡量認知負荷大小的指標（Paas，1992）。目前，心理努力的測量主要有兩種方法：
1.客觀性測量，采用生理指標。生理指標測量包括腦誘發電位、瞳孔直徑、心率變化等。其優點是它能提供一種相對連續的數據記錄，同時又不破壞主要任務業績。其缺點是測量時要用電生理設備，並要求將探測電極進行某種程度的身體固定，這些往往是被試不願意接受的。
2.主觀性測量，采用任務困難度為指標。從使用者的角度看，任務困難度可能是目前最可行的測量指標之一。有些研究者認為，這些測量更接近於心理負荷的本質。
（二）影響認知負荷的因素
認知負荷理論認為，自動化加工和控製加工之間隻是程度上的差異，當我們提高技能時，自動化水平就逐漸增加，所需要的控製量就會逐漸減少。Newell &； Rosenbloom（1981）研究了“單人紙牌遊戲技巧的獲得”後認為，隻要有足夠的練習，最具有挑戰性的任務也能變得自動化，需要很少或不需要有意識控製。Hashor &； Zacks（1979）研究後指出，有兩條途徑可以導致自動化加工的產生，即遺傳和練習，而且生理活動和心理事件達到自動化途徑相同。換句話說，感覺和記憶中的心理行為與運動技能很類似，能夠提高運動技能的練習也能提高認知技能。Schneider &； Shiffrin（1977）指出，複雜的感覺分析可以通過強化練習方式達到自動化水平。