Sweller 在 1998 年的論文詳細說明了認知負荷理論的架構，認知負荷的來源 以及涉及教材設計的相關原則(Sweller et al., 1998)。李進福與蘇柏奇 2006 年 的論文已對此議題加以研究(李進福, 2006; 蘇柏奇, 2006)。本節將探討與教材 設計關係較密切的「外在認知負荷」與「增生認知負荷」，並說明多媒體學習理 論與外在認知負荷的關係。
認知負荷的來源：
根據 Sweller, et al. (1998)的定義，「認知負荷」是將一特定工作加諸於 學習者認知系統時所產生的負荷。也就是工作記憶的負荷。他們進一步指出，認 知負荷可視為一個多層次的構念，包括了「因果要素」與「評估要素」，如圖 2-12 所示。
圖 2-12 認知負荷構念圖（Paas & van Merriënboer, 1994）
內在認知負荷：
荷，這樣的負荷稱為「外在認知負荷」。此種負荷是額外增加的，因此可以藉由 教學設計的改良而降低。
例如，教材內容的整合與編排不良使得學習者需要花費額外的心力去尋找相 關的參考資料或索引時，所造成的負荷。所以教材設計者應致力於降低外在認知 負荷，讓學習者更能善用有限的工作記憶區來處理與學習內容相關的資訊
(Sweller et al., 1998; 李進福, 2006; 蘇柏奇, 2006)。
增生認知負荷：
增生認知負荷指的是藉由教學設計以吸引學生專注在學習內容的認知過程或 基模建構。當教學設計或活動中，安排適當難度的挑戰，適時引起學習者的先備 知識，如此更有利於接下來的教學活動安排(Sweller et al., 1998)。
增生認知負荷為外在認知負荷的一種，雖然會增加學習者的負荷感，但卻可 協助基模的建構，但只有在總認知負荷量（內在認知負荷與外在認知負荷之總和）
未超出學習者的能力範圍時，適當的引入「增生認知負荷」才有意義(Sweller et al., 1998; 李進福, 2006; 蘇柏奇, 2006)。
同時結合「降低外在認知負荷」以及「增加增生認知負荷」涉及了注意力的 重新導向，學習者的注意力必須從「與學習不相關的程序」中退出（降低外在認 知負荷），並直接投注到到與學習相關的程序中（增加增生認知負荷），特別是 將注意力投注到基模的建構(Sweller et al., 1998)。
降低外在認知負荷的教材設計方式：
認知負荷理論除了說明認知負荷的來源，並提供了一系列具有實驗支持的教 材設計原則，這些原則有一個共同的目的－降低外在認知負荷。整理（吳慧敏，
交大碩士在職專班演講內容，2008 年 1 月 5 日）如下表 2-1。
表 2-1 認知負荷的教學效應
教學效應 認知負荷來源 適用情境
自由目標效應
the worked example effect
外在認知負荷 the problem
completion effect
外在認知負荷 the split attention effect
外在認知負荷 the redundancy effect
外在認知負荷 the element interactivity effect
內在認知負荷 the isolated interaction elements effect
內在認知負荷
變化例子效應
the variable example effect
有效認知負荷
the expert reversal effect
外在認知負荷
圖 2-14 動畫與文字同時呈現圖(以文導圖模式)
圖 2-15 動畫呈現完畢再出現文字(觸發模式)