La teoria del carico cognitivo (CLT) è il concetto secondo cui le informazioni dovrebbero essere presentate a un ritmo e un livello di difficoltà che corrispondono al modo in cui il cervello umano elabora le informazioni. Quando un istruttore prende in considerazione il CLT, cerca di proposito di ridurre le richieste sulle capacità di elaborazione dello studente al fine di costruire la comprensione e portare a un trasferimento più efficace delle informazioni nella memoria a lungo termine (LTM). La teoria del carico cognitivo gioca un ruolo importante nella ricerca sull'intelligenza artificiale (AI) ed è applicabile a un'ampia gamma di strategie di insegnamento sia per l'apprendimento automatico (ML) che per la cognizione umana.
John Sweller, lo psicologo dell'educazione che ha reso popolare il CLT alla fine degli anni '1980, era interessato all'idea che la memoria di lavoro sia limitata nel numero di elementi che può elaborare contemporaneamente. Sebbene i ricercatori non siano d'accordo sul numero esatto, diversi studi hanno dimostrato che chiedere alle persone di elaborare più di sette elementi contemporaneamente provoca un sovraccarico cognitivo e alcuni ricercatori insistono sul fatto che il numero è solo quattro.
Nella sua ricerca, Sweller ha esaminato il concetto di sovraccarico cognitivo e ha identificato tre tipi di carico cognitivo che influenzano la memoria di lavoro:
- Carico intrinseco: quegli elementi che devono essere elaborati simultaneamente.
- Carico estraneo: quegli elementi che richiedono un'elaborazione mentale aggiuntiva ma non si aggiungono all'esperienza di apprendimento.
- Carico germano: quegli elementi che aiutano lo studente a trasferire le informazioni dalla memoria a breve termine alla memoria a lungo termine e viceversa.
Quando la memoria di lavoro è tassata, può rallentare il processo di apprendimento, causare confusione e portare a frustrazione. In effetti, il sovraccarico cognitivo è una delle ragioni per cui alcune persone anziane trovano così frustrante l'apprendimento di una nuova tecnologia. È noto che l'invecchiamento diminuisce l'efficienza della memoria di lavoro e se imponi quella variabile a una persona che non ha un quadro di riferimento per aiutare con il carico germano, è probabile che il risultato sia un sovraccarico cognitivo. Allo stesso modo, i bambini molto piccoli sono vulnerabili al sovraccarico cognitivo perché hanno pochissime informazioni archiviate nella memoria a lungo termine per fornire nuove informazioni con un quadro di riferimento.
Il carico intrinseco non è qualcosa che un istruttore può controllare, ma il carico estraneo può - e dovrebbe - essere ridotto al minimo per liberare memoria di lavoro. Al contrario, le tecniche didattiche che facilitano il carico di germane dovrebbero essere massimizzate per liberare la memoria di lavoro. Le raccomandazioni includono l'uso di spiegazioni introduttive concise, il rafforzamento delle nuove informazioni sia verbalmente che visivamente (graficamente) e la suddivisione del contenuto in segmenti per facilitare il carico germano.