Cognitive Load Theory

A Teoria da Carga Cognitiva (Sweller, 1988) postula que a memória de trabalho tem capacidade acentuadamente limitada (4 mais ou menos 1 fragmentos, Cowan, 2001) e que qualquer tarefa de aprendizagem ou resolução de problemas impõe três cargas aditivas a essa capacidade. A carga intrínseca é determinada pela interatividade dos elementos do próprio material: quantos conceitos precisam ser mantidos simultaneamente e relacionados entre si. Uma única palavra de vocabulário tem baixa interatividade de elementos; equilibrar uma equação química com cinco variáveis em interação tem alta interatividade de elementos. A carga intrínseca não pode ser reduzida sem simplificar a tarefa, embora o sequenciamento (apresentar os conceitos pré-requisitos primeiro, de modo que sejam automatizados antes de o problema complexo ser introduzido) possa gerir sua demanda efetiva. A carga extrínseca é imposta por um design instrucional deficiente: materiais com atenção dividida que exigem do aprendiz a integração de texto e diagrama em locais espacialmente separados, informações redundantes processadas duas vezes sem acrescentar novo conteúdo, e detalhes sedutores (fatos interessantes, mas irrelevantes) todos aumentam a carga extrínseca sem contribuir para a formação de esquemas. Reduzir a carga extrínseca pela integração física de texto e diagramas melhora os resultados em testes de transferência em 1,0 a 1,5 desvios-padrão em estudos controlados.

A carga relevante é o terceiro componente: o esforço cognitivo ativamente investido na construção e automatização de esquemas. Ao contrário da carga extrínseca, a carga relevante é produtiva; ela representa o mecanismo da aprendizagem. Uma vez que um esquema esteja suficientemente automatizado, ele migra para a memória de longo prazo e deixa de ocupar posições na memória de trabalho, razão pela qual especialistas conseguem lidar com o mesmo problema com uma fração da carga que sobrecarrega um iniciante (o efeito de reversão da especialização: Kalyuga, 2007). As prescrições práticas de design oriundas da TCG incluem o efeito do exemplo resolvido (iniciantes aprendem mais rapidamente estudando exemplos já solucionados do que resolvendo problemas equivalentes por conta própria), o efeito da atenção dividida (integrar, em vez de separar, texto e imagens), o efeito de redundância (omitir texto na tela que duplica exatamente a narração) e a prática variada (variar as características superficiais dos problemas para promover a abstração flexível de esquemas, em vez do reconhecimento de padrões superficiais). Metanálises (Paas, Renkl, Sweller, 2003; Schroeder e Krebs, 2016) confirmam tamanhos de efeito na faixa de d = 0,5 a 1,0 para reformulações instrucionais baseadas na TCG em matemática, ciências e formação técnica.