《教学设计与技术的趋势和问题》一书中，在第四章提到了图式理论和认知负荷理论，两者是很简单的联系，要解决认知负荷，可以将学习信息以图式的形式存储在长时记忆中；此外还可以运用四要素教学设计模式来减轻学习者的认知负荷，以下将阐述三者关系。
认知负荷理论
认知负荷理论假设人类的认知结构由工作记忆和长时记忆组成。其中工作记忆也成为感觉记忆，它的容量是有限的；长时记忆的容量则是无限的，任何的学习内容只要转变为长时记忆后，随时随地都可以使用。一般而言学习内容先进入学习者的工作记忆，再有学习者经过内部信息处理转变为长时记忆，当学习任务对工作记忆过程要求太高时，学习者无法将学习内容转变为长时记忆，就会产生认知负荷。
认知负荷理论认为教学的主要功能是在长时记忆中存储的信息。而知识则可以以图式的形式存储于长时记忆中。那么，图式又是什么呢？图式根据信息元素的使用方式来组织信息，它提供知识组织和存储的机制，可以减少工作记忆负荷。图式可以是任何所学的内容，不管大小，在记忆中都被当作一个实体来看待。子元素或者低级图式可以被整合到高一级的图式，不再需要工作记忆空间。图式的构建，使得工作记忆尽管处理的元素数量有限，但是在处理的信息量上没有明显限制。因此，图式构建能降低工作记忆的负荷。就好比关于“学校”的知识或者图式，包含着诸如在学校的各个院系、各种科目、各种教学工具等等信息范畴。
根据对认知负荷的研究，Sweller等人（1998）提出了应设计一些教学策略来减少教学材料中无关紧要的认知负荷。这些策略包括像学习者提供一些行得通的范例和部分完成的问题来供学习者评论和完成。因此，一个针对复杂学习的四要素教学设计模式应运而生。
四要素教学设计模型
网络上关于四要素教学设计模型的介绍是比较少的，百度百科上也没有收录其相关的概念。一些文章提到四要素教学设计模型是当今国际上具有代表性的教学设计模式之一，对它给予了高度的评价。
四要素教学设计模型是形成于过去十年间的教学模式。顾名思义，之一模式主要包含四个要素，分别是：学习任务、支持性信息、程序性信息以及部分任务练习。
学习任务位于四要素之首，也是整个模式的核心。每一项任务都是整体任务的练习，以避免对知识、技能和态度的不当划分。任务的程度是由简单到复杂过渡。
支持性信息指的是在学习者完成任务的过程中，提供指导和支持——尤其是当学习者刚开始从事新的较为复杂的任务组时。随着学习者经验的增多，支持将逐渐减弱。在四要素教学设计模式中，提供了多种类型的支持和指导。
程序性知识则有些类似我们平常使用的“帮助”功能。它主要用于为学习详细说明如何实行学习任务的常规方面，这种类型的问题是学习者在完成任务的过程中比较常见的，解决的方法也是“千篇一律”就像程序一样。
部分任务练习。书上说了这是为了想学习者在某个技能上表现出高度的自动化水平，就需要不断地重复来实现。其实我不太清楚这个说法，当然通过不断地练习、完成任务可以强化学习者的学习技能。但是为什么是提供部分任务练习，而不是整体任务练习呢？为什么在四要素的第一个要素中强调了整体任务的重要性，而在最后一个要素中有提供部分练习任务？
有一个网站是专门介绍以四要素教学设计模式为基础的机遇计算机的教学设计工具,其中提供了一些例子，可以看到很多都是复杂学习的案例，并且学习需要完成的也只是“部分”而已。
以下是网站内容的一些截图，这是一个挪威语的网站，当然也有提供英语版本的，国内服务器上去可能比较慢…（实在太慢，用Google翻译页面）
Enovate as的首页
项目例子1
项目例子2
项目例子3
ps：四要素教学设计模式有很多可取之处，它恰当得处理了学习任务的复杂程度，减少复杂的学习领域以及不再采用将复杂的任务分解为小片段的作为。至于最后的一点——部分练习任务，从例子我们也可以看到，他是真实世界的实际问题，是复杂学习的典型问题，能完成这一解决问题的建模，相信对学习者的学习技能将会有大的提高
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