Según el trabajo realizado en el campo del diseño instruccional y la pedagogía, en términos generales, hay tres tipos de carga cognitiva: la carga cognitiva intrínseca es el esfuerzo asociado con un tema específico; la carga cognitiva extraña se refiere a la forma en que la información o las tareas se presentan a un estudiante; y la carga cognitiva pertinente se refiere al trabajo realizado para crear un depósito permanente de conocimiento (un esquema "Esquema (psicología)")). Sin embargo, a lo largo de los años se ha investigado y cuestionado la aditividad de estos tipos de carga cognitiva. Ahora se cree que se influyen circularmente entre sí.[17]​.

La teoría de la carga cognitiva proporciona un marco general y tiene amplias implicaciones para el diseño instruccional, al permitir a los diseñadores instruccionales controlar las condiciones de aprendizaje dentro de un entorno o, más generalmente, dentro de la mayoría de los materiales instruccionales. En concreto, proporciona directrices basadas empíricamente que ayudan a los diseñadores instruccionales a reducir la carga cognitiva extraña durante el aprendizaje y así reenfocar la atención del alumno hacia materiales relevantes, aumentando así la carga cognitiva relevante (relacionada con el esquema). Esta teoría diferencia tres tipos de carga cognitiva: carga cognitiva intrínseca y carga cognitiva extraña.[3]​.

carga intrínseca

Carga cognitiva intrínseca é o nível inerente de dificuldade associado a um tópico instrucional específico. O termo foi usado pela primeira vez no início da década de 1990 por Chandler e Sweller. Segundo eles, todas as instruções têm uma dificuldade inerente a elas associada (por exemplo, calcular 2 + 2, versus resolver uma equação diferencial). Esta dificuldade inerente não pode ser alterada por um instrutor. No entanto, muitos esquemas podem ser divididos em "subesquemas" individuais e ensinados isoladamente, depois remontados e descritos como um todo combinado.[19]​.

Carga alemã

A carga alemã refere-se aos recursos de memória de trabalho que o aluno dedica ao gerenciamento da carga cognitiva intrínseca associada às informações essenciais para a aprendizagem. Diferentemente da carga intrínseca, que está diretamente relacionada à complexidade do material, a carga germânica não decorre das informações apresentadas e sim das características do aluno. Não representa uma fonte independente de carga de memória de trabalho, mas é influenciada pela relação entre carga intrínseca e estranha. Se a carga intrínseca for alta e a carga externa for baixa, a carga relevante será alta, uma vez que o aluno poderá dedicar mais recursos ao processamento do material essencial. No entanto, se a carga externa aumenta, a carga relevante diminui e a aprendizagem é afetada porque o aluno deve utilizar recursos da memória de trabalho para lidar com elementos externos em vez de conteúdo essencial. Isto pressupõe um nível constante de motivação, onde todos os recursos disponíveis da memória de trabalho estão focados no gerenciamento da carga cognitiva intrínseca e estranha. Interatividade de elementos e carga cognitiva intrínseca, estranha e relevante.

Carga cognitiva estranha

Carga cognitiva estranha é gerada pela forma como as informações são apresentadas aos alunos e estão sob o controle dos designers instrucionais.[18]​ Essa carga pode ser atribuída ao design dos materiais instrucionais. Como existe um único recurso cognitivo limitado que utiliza recursos para processar a carga externa, a quantidade de recursos disponíveis para processar a carga intrínseca e a carga relevante (ou seja, aprendizagem) é reduzida. Portanto, especialmente quando a carga intrínseca e/ou inerente é alta (ou seja, quando um problema é difícil), os materiais devem ser projetados de forma a reduzir a carga estranha. [20]​.

Um exemplo de carga cognitiva estranha ocorre quando há duas maneiras possíveis de descrever um quadrado para um aluno.[21]​ Um quadrado é uma figura e deve ser descrito usando meios figurativos. Certamente, um instrutor pode descrever um quadrado num meio verbal, mas leva apenas um segundo e muito menos esforço para ver o que o instrutor está falando quando um quadrado é mostrado a um aluno, em vez de descrito verbalmente. Neste caso, a eficácia do meio visual é preferida. Isso ocorre porque não sobrecarrega indevidamente o aluno com informações desnecessárias. Essa carga cognitiva desnecessária é descrita como estranha.

Chandler e Sweller introduziram o conceito de carga cognitiva estranha. Este artigo foi escrito para relatar os resultados de seis experimentos conduzidos para investigar essa carga de memória de trabalho. Muitos desses experimentos usaram materiais que demonstraram o efeito da atenção dividida. Eles descobriram que o formato dos materiais instrucionais promoveu ou limitou a aprendizagem. Eles propuseram que as diferenças no desempenho se deviam a níveis mais elevados de carga cognitiva imposta pelo formato instrucional. “Carga cognitiva estranha” é um termo para esta carga cognitiva desnecessária (induzida artificialmente).

A carga cognitiva estranha pode ter diferentes componentes, como a clareza dos textos ou as demandas interativas do software educacional.[22]​.

Em 1993, Paas e Van Merriënboer desenvolveram um construto conhecido como eficiência da condição relativa, que ajuda os pesquisadores a medir o esforço mental percebido, um índice de carga cognitiva. Este construto fornece um meio relativamente simples de comparar condições de ensino, levando em consideração tanto as classificações de esforço mental quanto as pontuações de desempenho. A eficiência relativa da condição é calculada subtraindo o esforço mental padronizado do desempenho padronizado e dividindo-o pela raiz quadrada de dois.[6]​.

Paas e Van Merriënboer usaram eficiência de condição relativa para comparar três condições instrucionais (exemplos resolvidos, problemas de conclusão e prática de descoberta). Eles descobriram que os alunos que estudaram exemplos resolvidos foram os mais eficientes, seguidos por aqueles que usaram a estratégia de conclusão de problemas. Desde este estudo inicial, muitos outros pesquisadores usaram este e outros construtos para medir a carga cognitiva em relação à aprendizagem e à instrução.[23]​.

A abordagem ergonômica busca uma expressão neurofisiológica quantitativa da carga cognitiva que possa ser medida usando instrumentos comuns, por exemplo, usando o produto frequência cardíaca-pressão arterial (RPP) como uma medida da carga de trabalho ocupacional cognitiva e física.[24] Consideram que poderá ser possível utilizar medidas de RPP para estabelecer limites às cargas de trabalho e estabelecer atribuições de trabalho.

Há um interesse ativo de pesquisa no uso de respostas fisiológicas para estimar indiretamente a carga cognitiva, particularmente monitorando o diâmetro da pupila, o olhar, a frequência respiratória, a frequência cardíaca ou outros fatores.[25] Embora alguns estudos tenham encontrado correlações entre fatores fisiológicos e carga cognitiva, as descobertas não se sustentaram fora dos ambientes laboratoriais controlados. A resposta pupilar evocada pela tarefa é uma dessas respostas fisiológicas à carga cognitiva na memória de trabalho; Existem estudos que demonstraram que a dilatação da pupila ocorre com alta carga cognitiva.[8]​.

Alguns pesquisadores compararam diferentes medidas de carga cognitiva.[7]​ Por exemplo, Deleeuw e Mayer (2008) compararam três medidas de carga cognitiva comumente usadas e descobriram que elas respondiam de maneiras diferentes à carga estranha, intrínseca e relevante.[26]​ Um estudo de 2020 mostrou que pode haver vários componentes de demanda que juntos formam carga cognitiva estranha, mas que pode precisar ser medido usando questionários diferentes.[22]​.

Uma carga cognitiva pesada geralmente cria erros ou algum tipo de interferência na tarefa em questão.[10]​[11]​[12]​[13]​[14]​[15]​[16]​ Uma alta carga cognitiva também pode aumentar os estereótipos.[27]​ Isso ocorre porque uma carga cognitiva pesada empurra o excesso de informações para o processamento subconsciente, que envolve o uso de "Esquema (psicologia)"), os padrões de pensamento e comportamento que nos ajudam a organizar informações em categorias e identificar relacionamentos entre eles.[28]​ Associações estereotipadas podem ser ativadas automaticamente através do uso de reconhecimento de padrões e esquemas, produzindo um efeito de estereótipo implícito.[29]​ Os estereótipos são uma extensão do erro de atribuição fundamental, cuja frequência também aumenta com uma carga cognitiva mais pesada. As noções de carga cognitiva e excitação contribuem para a explicação da "hipótese de sobrecarga" da facilitação social: na presença de uma audiência, os sujeitos tendem a ter pior desempenho em tarefas subjetivamente complexas (enquanto tendem a se destacar em tarefas subjetivamente fáceis).

A Internet transformou a forma como as pessoas processam, armazenam e recuperam informações, servindo tanto como uma ajuda cognitiva como como um potencial fardo para a memória de trabalho. Embora as ferramentas digitais possam reduzir a tensão cognitiva ao descarregar as exigências de memória para sistemas externos, também introduzem desafios como a sobrecarga de informação, a fadiga de decisão e a fragmentação da atenção. Esses efeitos multifacetados exigem uma compreensão diferenciada do impacto da Internet na carga cognitiva.[30]​.

Um fenômeno notável que ilustra esse impacto é o Efeito Google, também conhecido como amnésia digital. Este termo descreve a tendência de esquecer informações prontamente disponíveis on-line, pois é menos provável que as pessoas se lembrem de detalhes que podem ser facilmente acessados ​​por meio de mecanismos de pesquisa.[31] Esta dependência do armazenamento digital externo alinha-se com a teoria da memória transactiva, segundo a qual as pessoas distribuem conhecimento dentro de um grupo, concentrando-se em quem sabe o quê, em vez de reter todas as informações individualmente. A Internet amplia esse sistema, permitindo o armazenamento externo de grandes quantidades de dados e priorizando a recuperação em detrimento da recuperação interna. Embora isso possa liberar memória de trabalho para a resolução de problemas complexos, também pode diminuir a retenção e a compreensão a longo prazo. Estudos demonstraram que quando as pessoas esperam que a informação esteja acessível online, é menos provável que a codifiquem em profundidade, dando prioridade ao acesso à compreensão.[31]​.

Além da descarga de memória, as ferramentas digitais melhoram a eficiência cognitiva, simplificando tarefas complexas. As plataformas de aprendizagem online, por exemplo, oferecem elementos interativos, feedback em tempo real e tecnologias adaptativas que estruturam as informações de forma acessível, alinhando-se ao princípio da redução da carga cognitiva externa (elementos que consomem recursos mentais sem contribuir diretamente para a aprendizagem). Ambientes digitais bem projetados podem melhorar a aquisição de conhecimento, minimizando demandas desnecessárias de processamento, permitindo que os alunos se concentrem em conceitos essenciais. Recursos como funções de preenchimento automático, calculadoras digitais e ferramentas de verificação gramatical agilizam ainda mais as tarefas, reduzindo o esforço mental necessário para operações de rotina.[30] Estas vantagens demonstram como, quando aproveitada de forma eficaz, a Internet pode optimizar o processamento e a recuperação de informação, melhorando assim a eficiência cognitiva.

No entanto, a Internet também apresenta desafios cognitivos significativos. Um grande problema é a sobrecarga de informação, onde a grande quantidade de conteúdo disponível excede a capacidade cognitiva, levando à fadiga de decisão e reduzindo a eficiência da aprendizagem.[32]​ A necessidade de filtrar informações extensas para avaliar a credibilidade e a relevância acrescenta carga cognitiva externa, diminuindo potencialmente o foco nos objetivos principais de aprendizagem. A investigação indica que a sobrecarga de informação pode prejudicar a tomada de decisões, aumentando o esforço cognitivo, resultando numa retenção de conhecimento menos eficaz. Além disso, a prevalência de textos com hiperlinks, anúncios e atualizações contínuas contribui para a atenção fragmentada, dificultando a aprendizagem profunda e sustentada.[32]​.

Outra preocupação é o impacto da multitarefa da mídia na função cognitiva. Muitas pessoas alternam frequentemente entre vários fluxos de trabalho online: verificar e-mails, navegar nas redes sociais e interagir com múltiplas fontes de conteúdo digital simultaneamente. Embora este comportamento possa parecer produtivo, estudos sugerem que o uso intenso de múltiplas mídias ao mesmo tempo está associado a menor eficiência da memória de trabalho, menor controle de atenção e maior distração. A rápida alternância entre tarefas impede a concentração sustentada, levando ao processamento superficial de informações em vez de uma compreensão profunda. Pesquisas de neuroimagem mostraram que pessoas multitarefas frequentes costumam reduzir a ativação em regiões cerebrais associadas à atenção sustentada e ao controle de impulsos, indicando que os ambientes digitais podem fragmentar os recursos cognitivos.[32]​.

Além disso, a Internet pode alterar a forma como as pessoas valorizam e interagem com o conhecimento. Em ambientes de aprendizagem tradicionais, o processamento cognitivo esforçado contribui para uma retenção e compreensão mais profundas. No entanto, o acesso instantâneo à informação online pode criar uma ilusão de conhecimento, onde os indivíduos sobrestimam a sua compreensão simplesmente porque podem procurar respostas rapidamente.[33]​ Esta dependência de motores de busca digitais pode criar uma falsa sensação de especialização, pois os utilizadores confundem o acesso à informação com a sua compreensão real.[33]​ Esta mudança no processamento cognitivo levanta questões sobre como a Internet pode reformular o envolvimento intelectual, particularmente em ambientes académicos e profissionais onde a aprendizagem profunda e o pensamento crítico são essenciais.[33]​.

Embora a transferência cognitiva e as ferramentas digitais ofereçam vantagens claras, as consequências a longo prazo da dependência da Internet continuam a ser uma área ativa de investigação. O desafio é equilibrar o uso de recursos digitais para melhorar a eficiência cognitiva e garantir que tal dependência não comprometa a retenção da memória, o pensamento crítico e o controle da atenção “Concentração (psicologia)”). À medida que os ambientes digitais continuam a evoluir, os pesquisadores enfatizam a necessidade de estratégias que otimizem o gerenciamento da carga cognitiva, como o design de interfaces educacionais que promovam a aprendizagem profunda e minimizem as distrações.[30]​ Mais pesquisas são necessárias para determinar as melhores práticas para integrar ferramentas digitais em contextos de aprendizagem sem exacerbar as desvantagens cognitivas associadas à sobrecarga de informações e à multitarefa de mídia.[32]​.

Diferenças individuais

A partir de 1984, foi estabelecido, por exemplo, que existiam diferenças individuais nas capacidades de processamento entre novatos e especialistas. Os especialistas têm mais conhecimento ou experiência em relação a uma tarefa específica, o que reduz a carga cognitiva associada à tarefa. Os novatos não têm essa experiência ou conhecimento e, portanto, têm uma carga cognitiva mais pesada.[34]​.

Idosos

O perigo da alta carga cognitiva é observado na população idosa. O envelhecimento pode levar à diminuição da eficiência da memória de trabalho, o que pode contribuir para o aumento da carga cognitiva. [35] A alta carga cognitiva pode alterar o equilíbrio em pessoas idosas. A relação entre alta carga cognitiva e controle do centro de massa está fortemente correlacionada na população idosa. À medida que a carga cognitiva aumenta, o deslocamento do centro de massa aumenta nos indivíduos mais velhos. [36]​ Um estudo de 2007 examinou a relação entre a oscilação corporal e a função cognitiva e sua relação durante a multitarefa, e descobriu que distúrbios no equilíbrio levaram à diminuição do desempenho na tarefa cognitiva.[37]​.

estudantes universitários

A partir de 2014, o aumento da carga cognitiva dos alunos que utilizam laptops na escola tornou-se uma preocupação. Com o uso do Facebook e outras formas sociais de comunicação, adicionar múltiplas tarefas coloca em risco o desempenho dos alunos na sala de aula. Quando há muitos recursos cognitivos disponíveis, a probabilidade de mudar de uma tarefa para outra é alta e não leva a um comportamento de mudança ideal.[38]​ Num estudo de 2013, tanto os alunos que usavam muito o Facebook como aqueles que se sentavam perto dele tiveram um desempenho pior e uma média de notas (GPA) mais baixa. [1]​ [39]​.

Infância

Em 2004, os psicólogos britânicos Alan Baddeley e Graham Hitch propuseram que os componentes da memória de trabalho já estão presentes aos 6 anos de idade.[40] Eles encontraram uma clara diferença entre o conhecimento dos adultos e o das crianças. Essas diferenças foram devidas a aumentos na eficiência do processamento durante o desenvolvimento.[40] As crianças carecem de conhecimentos gerais e é isso que cria uma maior carga cognitiva nas crianças. As crianças de famílias pobres muitas vezes experimentam uma carga cognitiva ainda maior em ambientes de aprendizagem do que as de famílias de classe média.[41] Estas crianças não ouvem, falam ou aprendem sobre os conceitos escolares porque os seus pais muitas vezes não têm educação formal. Quando se trata de aprendizagem, a falta de experiência com números, palavras e conceitos aumenta sua carga cognitiva.

À medida que as crianças crescem, elas desenvolvem processos e capacidades básicas mais elevadas. Eles também desenvolvem metacognição, que os ajuda a compreender suas próprias atividades cognitivas. Por fim, eles adquirem maior conhecimento do conteúdo por meio de suas experiências. Esses elementos ajudam a reduzir a carga cognitiva das crianças à medida que elas se desenvolvem.[41]​.

A gesticulação é uma técnica que as crianças usam para reduzir a carga cognitiva enquanto falam.[42]​ Ao gesticular, elas podem liberar memória de trabalho para outras tarefas.[42]​ Apontar permite que a criança use o objeto que está apontando como a melhor representação dele, o que significa que ela não precisa manter essa representação em sua memória de trabalho, reduzindo assim sua carga cognitiva.[43]​ Além disso, gesticular em direção a um objeto que está ausente reduz a dificuldade de ter que imaginá-lo na mente.[43]​ mente.[42]​.

Pobreza

A partir de 2013, foi teorizado que um ambiente empobrecido pode contribuir para a carga cognitiva.[44] Independentemente da tarefa em questão ou dos processos utilizados para a resolver, as pessoas que vivem na pobreza também experimentam maior carga cognitiva. Vários fatores contribuem para a carga cognitiva em pessoas de nível socioeconômico mais baixo que não estão presentes em pessoas de classe média e alta.[45]​.

A atividade corporal pode ser vantajosa e prejudicial à aprendizagem, dependendo de como essa atividade é implementada. [46]​ Os teóricos da carga cognitiva pediram atualizações que tornem o CLT mais compatível com os insights derivados da pesquisa sobre cognição incorporada ".

Com o aumento das tarefas secundárias dentro do cockpit, a estimativa da carga cognitiva tornou-se um grande problema tanto para motoristas quanto para pilotos. O problema de pesquisa é investigado sob vários nomes, como detecção de sonolência, detecção de distração, etc. Para motoristas de automóveis, os pesquisadores exploraram vários parâmetros fisiológicos, como frequência cardíaca, expressão facial, parâmetros oculares, etc. Para pilotos de aeronaves militares rápidas, os pesquisadores exploraram ataques de mergulho ar-solo e registraram parâmetros cardíacos, EEG e oculares.[49][50][51][52][53][54]​.

Según el trabajo realizado en el campo del diseño instruccional y la pedagogía, en términos generales, hay tres tipos de carga cognitiva: la carga cognitiva intrínseca es el esfuerzo asociado con un tema específico; la carga cognitiva extraña se refiere a la forma en que la información o las tareas se presentan a un estudiante; y la carga cognitiva pertinente se refiere al trabajo realizado para crear un depósito permanente de conocimiento (un esquema "Esquema (psicología)")). Sin embargo, a lo largo de los años se ha investigado y cuestionado la aditividad de estos tipos de carga cognitiva. Ahora se cree que se influyen circularmente entre sí.[17]​.

La teoría de la carga cognitiva proporciona un marco general y tiene amplias implicaciones para el diseño instruccional, al permitir a los diseñadores instruccionales controlar las condiciones de aprendizaje dentro de un entorno o, más generalmente, dentro de la mayoría de los materiales instruccionales. En concreto, proporciona directrices basadas empíricamente que ayudan a los diseñadores instruccionales a reducir la carga cognitiva extraña durante el aprendizaje y así reenfocar la atención del alumno hacia materiales relevantes, aumentando así la carga cognitiva relevante (relacionada con el esquema). Esta teoría diferencia tres tipos de carga cognitiva: carga cognitiva intrínseca y carga cognitiva extraña.[3]​.

carga intrínseca

Carga cognitiva intrínseca é o nível inerente de dificuldade associado a um tópico instrucional específico. O termo foi usado pela primeira vez no início da década de 1990 por Chandler e Sweller. Segundo eles, todas as instruções têm uma dificuldade inerente a elas associada (por exemplo, calcular 2 + 2, versus resolver uma equação diferencial). Esta dificuldade inerente não pode ser alterada por um instrutor. No entanto, muitos esquemas podem ser divididos em "subesquemas" individuais e ensinados isoladamente, depois remontados e descritos como um todo combinado.[19]​.

Carga alemã

A carga alemã refere-se aos recursos de memória de trabalho que o aluno dedica ao gerenciamento da carga cognitiva intrínseca associada às informações essenciais para a aprendizagem. Diferentemente da carga intrínseca, que está diretamente relacionada à complexidade do material, a carga germânica não decorre das informações apresentadas e sim das características do aluno. Não representa uma fonte independente de carga de memória de trabalho, mas é influenciada pela relação entre carga intrínseca e estranha. Se a carga intrínseca for alta e a carga externa for baixa, a carga relevante será alta, uma vez que o aluno poderá dedicar mais recursos ao processamento do material essencial. No entanto, se a carga externa aumenta, a carga relevante diminui e a aprendizagem é afetada porque o aluno deve utilizar recursos da memória de trabalho para lidar com elementos externos em vez de conteúdo essencial. Isto pressupõe um nível constante de motivação, onde todos os recursos disponíveis da memória de trabalho estão focados no gerenciamento da carga cognitiva intrínseca e estranha. Interatividade de elementos e carga cognitiva intrínseca, estranha e relevante.

Carga cognitiva estranha

Carga cognitiva estranha é gerada pela forma como as informações são apresentadas aos alunos e estão sob o controle dos designers instrucionais.[18]​ Essa carga pode ser atribuída ao design dos materiais instrucionais. Como existe um único recurso cognitivo limitado que utiliza recursos para processar a carga externa, a quantidade de recursos disponíveis para processar a carga intrínseca e a carga relevante (ou seja, aprendizagem) é reduzida. Portanto, especialmente quando a carga intrínseca e/ou inerente é alta (ou seja, quando um problema é difícil), os materiais devem ser projetados de forma a reduzir a carga estranha. [20]​.

Um exemplo de carga cognitiva estranha ocorre quando há duas maneiras possíveis de descrever um quadrado para um aluno.[21]​ Um quadrado é uma figura e deve ser descrito usando meios figurativos. Certamente, um instrutor pode descrever um quadrado num meio verbal, mas leva apenas um segundo e muito menos esforço para ver o que o instrutor está falando quando um quadrado é mostrado a um aluno, em vez de descrito verbalmente. Neste caso, a eficácia do meio visual é preferida. Isso ocorre porque não sobrecarrega indevidamente o aluno com informações desnecessárias. Essa carga cognitiva desnecessária é descrita como estranha.

Chandler e Sweller introduziram o conceito de carga cognitiva estranha. Este artigo foi escrito para relatar os resultados de seis experimentos conduzidos para investigar essa carga de memória de trabalho. Muitos desses experimentos usaram materiais que demonstraram o efeito da atenção dividida. Eles descobriram que o formato dos materiais instrucionais promoveu ou limitou a aprendizagem. Eles propuseram que as diferenças no desempenho se deviam a níveis mais elevados de carga cognitiva imposta pelo formato instrucional. “Carga cognitiva estranha” é um termo para esta carga cognitiva desnecessária (induzida artificialmente).

A carga cognitiva estranha pode ter diferentes componentes, como a clareza dos textos ou as demandas interativas do software educacional.[22]​.

Em 1993, Paas e Van Merriënboer desenvolveram um construto conhecido como eficiência da condição relativa, que ajuda os pesquisadores a medir o esforço mental percebido, um índice de carga cognitiva. Este construto fornece um meio relativamente simples de comparar condições de ensino, levando em consideração tanto as classificações de esforço mental quanto as pontuações de desempenho. A eficiência relativa da condição é calculada subtraindo o esforço mental padronizado do desempenho padronizado e dividindo-o pela raiz quadrada de dois.[6]​.

Paas e Van Merriënboer usaram eficiência de condição relativa para comparar três condições instrucionais (exemplos resolvidos, problemas de conclusão e prática de descoberta). Eles descobriram que os alunos que estudaram exemplos resolvidos foram os mais eficientes, seguidos por aqueles que usaram a estratégia de conclusão de problemas. Desde este estudo inicial, muitos outros pesquisadores usaram este e outros construtos para medir a carga cognitiva em relação à aprendizagem e à instrução.[23]​.

A abordagem ergonômica busca uma expressão neurofisiológica quantitativa da carga cognitiva que possa ser medida usando instrumentos comuns, por exemplo, usando o produto frequência cardíaca-pressão arterial (RPP) como uma medida da carga de trabalho ocupacional cognitiva e física.[24] Consideram que poderá ser possível utilizar medidas de RPP para estabelecer limites às cargas de trabalho e estabelecer atribuições de trabalho.

Há um interesse ativo de pesquisa no uso de respostas fisiológicas para estimar indiretamente a carga cognitiva, particularmente monitorando o diâmetro da pupila, o olhar, a frequência respiratória, a frequência cardíaca ou outros fatores.[25] Embora alguns estudos tenham encontrado correlações entre fatores fisiológicos e carga cognitiva, as descobertas não se sustentaram fora dos ambientes laboratoriais controlados. A resposta pupilar evocada pela tarefa é uma dessas respostas fisiológicas à carga cognitiva na memória de trabalho; Existem estudos que demonstraram que a dilatação da pupila ocorre com alta carga cognitiva.[8]​.

Alguns pesquisadores compararam diferentes medidas de carga cognitiva.[7]​ Por exemplo, Deleeuw e Mayer (2008) compararam três medidas de carga cognitiva comumente usadas e descobriram que elas respondiam de maneiras diferentes à carga estranha, intrínseca e relevante.[26]​ Um estudo de 2020 mostrou que pode haver vários componentes de demanda que juntos formam carga cognitiva estranha, mas que pode precisar ser medido usando questionários diferentes.[22]​.

Uma carga cognitiva pesada geralmente cria erros ou algum tipo de interferência na tarefa em questão.[10]​[11]​[12]​[13]​[14]​[15]​[16]​ Uma alta carga cognitiva também pode aumentar os estereótipos.[27]​ Isso ocorre porque uma carga cognitiva pesada empurra o excesso de informações para o processamento subconsciente, que envolve o uso de "Esquema (psicologia)"), os padrões de pensamento e comportamento que nos ajudam a organizar informações em categorias e identificar relacionamentos entre eles.[28]​ Associações estereotipadas podem ser ativadas automaticamente através do uso de reconhecimento de padrões e esquemas, produzindo um efeito de estereótipo implícito.[29]​ Os estereótipos são uma extensão do erro de atribuição fundamental, cuja frequência também aumenta com uma carga cognitiva mais pesada. As noções de carga cognitiva e excitação contribuem para a explicação da "hipótese de sobrecarga" da facilitação social: na presença de uma audiência, os sujeitos tendem a ter pior desempenho em tarefas subjetivamente complexas (enquanto tendem a se destacar em tarefas subjetivamente fáceis).

A Internet transformou a forma como as pessoas processam, armazenam e recuperam informações, servindo tanto como uma ajuda cognitiva como como um potencial fardo para a memória de trabalho. Embora as ferramentas digitais possam reduzir a tensão cognitiva ao descarregar as exigências de memória para sistemas externos, também introduzem desafios como a sobrecarga de informação, a fadiga de decisão e a fragmentação da atenção. Esses efeitos multifacetados exigem uma compreensão diferenciada do impacto da Internet na carga cognitiva.[30]​.

Um fenômeno notável que ilustra esse impacto é o Efeito Google, também conhecido como amnésia digital. Este termo descreve a tendência de esquecer informações prontamente disponíveis on-line, pois é menos provável que as pessoas se lembrem de detalhes que podem ser facilmente acessados ​​por meio de mecanismos de pesquisa.[31] Esta dependência do armazenamento digital externo alinha-se com a teoria da memória transactiva, segundo a qual as pessoas distribuem conhecimento dentro de um grupo, concentrando-se em quem sabe o quê, em vez de reter todas as informações individualmente. A Internet amplia esse sistema, permitindo o armazenamento externo de grandes quantidades de dados e priorizando a recuperação em detrimento da recuperação interna. Embora isso possa liberar memória de trabalho para a resolução de problemas complexos, também pode diminuir a retenção e a compreensão a longo prazo. Estudos demonstraram que quando as pessoas esperam que a informação esteja acessível online, é menos provável que a codifiquem em profundidade, dando prioridade ao acesso à compreensão.[31]​.

Além da descarga de memória, as ferramentas digitais melhoram a eficiência cognitiva, simplificando tarefas complexas. As plataformas de aprendizagem online, por exemplo, oferecem elementos interativos, feedback em tempo real e tecnologias adaptativas que estruturam as informações de forma acessível, alinhando-se ao princípio da redução da carga cognitiva externa (elementos que consomem recursos mentais sem contribuir diretamente para a aprendizagem). Ambientes digitais bem projetados podem melhorar a aquisição de conhecimento, minimizando demandas desnecessárias de processamento, permitindo que os alunos se concentrem em conceitos essenciais. Recursos como funções de preenchimento automático, calculadoras digitais e ferramentas de verificação gramatical agilizam ainda mais as tarefas, reduzindo o esforço mental necessário para operações de rotina.[30] Estas vantagens demonstram como, quando aproveitada de forma eficaz, a Internet pode optimizar o processamento e a recuperação de informação, melhorando assim a eficiência cognitiva.

No entanto, a Internet também apresenta desafios cognitivos significativos. Um grande problema é a sobrecarga de informação, onde a grande quantidade de conteúdo disponível excede a capacidade cognitiva, levando à fadiga de decisão e reduzindo a eficiência da aprendizagem.[32]​ A necessidade de filtrar informações extensas para avaliar a credibilidade e a relevância acrescenta carga cognitiva externa, diminuindo potencialmente o foco nos objetivos principais de aprendizagem. A investigação indica que a sobrecarga de informação pode prejudicar a tomada de decisões, aumentando o esforço cognitivo, resultando numa retenção de conhecimento menos eficaz. Além disso, a prevalência de textos com hiperlinks, anúncios e atualizações contínuas contribui para a atenção fragmentada, dificultando a aprendizagem profunda e sustentada.[32]​.

Outra preocupação é o impacto da multitarefa da mídia na função cognitiva. Muitas pessoas alternam frequentemente entre vários fluxos de trabalho online: verificar e-mails, navegar nas redes sociais e interagir com múltiplas fontes de conteúdo digital simultaneamente. Embora este comportamento possa parecer produtivo, estudos sugerem que o uso intenso de múltiplas mídias ao mesmo tempo está associado a menor eficiência da memória de trabalho, menor controle de atenção e maior distração. A rápida alternância entre tarefas impede a concentração sustentada, levando ao processamento superficial de informações em vez de uma compreensão profunda. Pesquisas de neuroimagem mostraram que pessoas multitarefas frequentes costumam reduzir a ativação em regiões cerebrais associadas à atenção sustentada e ao controle de impulsos, indicando que os ambientes digitais podem fragmentar os recursos cognitivos.[32]​.

Além disso, a Internet pode alterar a forma como as pessoas valorizam e interagem com o conhecimento. Em ambientes de aprendizagem tradicionais, o processamento cognitivo esforçado contribui para uma retenção e compreensão mais profundas. No entanto, o acesso instantâneo à informação online pode criar uma ilusão de conhecimento, onde os indivíduos sobrestimam a sua compreensão simplesmente porque podem procurar respostas rapidamente.[33]​ Esta dependência de motores de busca digitais pode criar uma falsa sensação de especialização, pois os utilizadores confundem o acesso à informação com a sua compreensão real.[33]​ Esta mudança no processamento cognitivo levanta questões sobre como a Internet pode reformular o envolvimento intelectual, particularmente em ambientes académicos e profissionais onde a aprendizagem profunda e o pensamento crítico são essenciais.[33]​.

Embora a transferência cognitiva e as ferramentas digitais ofereçam vantagens claras, as consequências a longo prazo da dependência da Internet continuam a ser uma área ativa de investigação. O desafio é equilibrar o uso de recursos digitais para melhorar a eficiência cognitiva e garantir que tal dependência não comprometa a retenção da memória, o pensamento crítico e o controle da atenção “Concentração (psicologia)”). À medida que os ambientes digitais continuam a evoluir, os pesquisadores enfatizam a necessidade de estratégias que otimizem o gerenciamento da carga cognitiva, como o design de interfaces educacionais que promovam a aprendizagem profunda e minimizem as distrações.[30]​ Mais pesquisas são necessárias para determinar as melhores práticas para integrar ferramentas digitais em contextos de aprendizagem sem exacerbar as desvantagens cognitivas associadas à sobrecarga de informações e à multitarefa de mídia.[32]​.

Diferenças individuais

A partir de 1984, foi estabelecido, por exemplo, que existiam diferenças individuais nas capacidades de processamento entre novatos e especialistas. Os especialistas têm mais conhecimento ou experiência em relação a uma tarefa específica, o que reduz a carga cognitiva associada à tarefa. Os novatos não têm essa experiência ou conhecimento e, portanto, têm uma carga cognitiva mais pesada.[34]​.

Idosos

O perigo da alta carga cognitiva é observado na população idosa. O envelhecimento pode levar à diminuição da eficiência da memória de trabalho, o que pode contribuir para o aumento da carga cognitiva. [35] A alta carga cognitiva pode alterar o equilíbrio em pessoas idosas. A relação entre alta carga cognitiva e controle do centro de massa está fortemente correlacionada na população idosa. À medida que a carga cognitiva aumenta, o deslocamento do centro de massa aumenta nos indivíduos mais velhos. [36]​ Um estudo de 2007 examinou a relação entre a oscilação corporal e a função cognitiva e sua relação durante a multitarefa, e descobriu que distúrbios no equilíbrio levaram à diminuição do desempenho na tarefa cognitiva.[37]​.

estudantes universitários

A partir de 2014, o aumento da carga cognitiva dos alunos que utilizam laptops na escola tornou-se uma preocupação. Com o uso do Facebook e outras formas sociais de comunicação, adicionar múltiplas tarefas coloca em risco o desempenho dos alunos na sala de aula. Quando há muitos recursos cognitivos disponíveis, a probabilidade de mudar de uma tarefa para outra é alta e não leva a um comportamento de mudança ideal.[38]​ Num estudo de 2013, tanto os alunos que usavam muito o Facebook como aqueles que se sentavam perto dele tiveram um desempenho pior e uma média de notas (GPA) mais baixa. [1]​ [39]​.

Infância

Em 2004, os psicólogos britânicos Alan Baddeley e Graham Hitch propuseram que os componentes da memória de trabalho já estão presentes aos 6 anos de idade.[40] Eles encontraram uma clara diferença entre o conhecimento dos adultos e o das crianças. Essas diferenças foram devidas a aumentos na eficiência do processamento durante o desenvolvimento.[40] As crianças carecem de conhecimentos gerais e é isso que cria uma maior carga cognitiva nas crianças. As crianças de famílias pobres muitas vezes experimentam uma carga cognitiva ainda maior em ambientes de aprendizagem do que as de famílias de classe média.[41] Estas crianças não ouvem, falam ou aprendem sobre os conceitos escolares porque os seus pais muitas vezes não têm educação formal. Quando se trata de aprendizagem, a falta de experiência com números, palavras e conceitos aumenta sua carga cognitiva.

À medida que as crianças crescem, elas desenvolvem processos e capacidades básicas mais elevadas. Eles também desenvolvem metacognição, que os ajuda a compreender suas próprias atividades cognitivas. Por fim, eles adquirem maior conhecimento do conteúdo por meio de suas experiências. Esses elementos ajudam a reduzir a carga cognitiva das crianças à medida que elas se desenvolvem.[41]​.

A gesticulação é uma técnica que as crianças usam para reduzir a carga cognitiva enquanto falam.[42]​ Ao gesticular, elas podem liberar memória de trabalho para outras tarefas.[42]​ Apontar permite que a criança use o objeto que está apontando como a melhor representação dele, o que significa que ela não precisa manter essa representação em sua memória de trabalho, reduzindo assim sua carga cognitiva.[43]​ Além disso, gesticular em direção a um objeto que está ausente reduz a dificuldade de ter que imaginá-lo na mente.[43]​ mente.[42]​.

Pobreza

A partir de 2013, foi teorizado que um ambiente empobrecido pode contribuir para a carga cognitiva.[44] Independentemente da tarefa em questão ou dos processos utilizados para a resolver, as pessoas que vivem na pobreza também experimentam maior carga cognitiva. Vários fatores contribuem para a carga cognitiva em pessoas de nível socioeconômico mais baixo que não estão presentes em pessoas de classe média e alta.[45]​.

A atividade corporal pode ser vantajosa e prejudicial à aprendizagem, dependendo de como essa atividade é implementada. [46]​ Os teóricos da carga cognitiva pediram atualizações que tornem o CLT mais compatível com os insights derivados da pesquisa sobre cognição incorporada ".

Com o aumento das tarefas secundárias dentro do cockpit, a estimativa da carga cognitiva tornou-se um grande problema tanto para motoristas quanto para pilotos. O problema de pesquisa é investigado sob vários nomes, como detecção de sonolência, detecção de distração, etc. Para motoristas de automóveis, os pesquisadores exploraram vários parâmetros fisiológicos, como frequência cardíaca, expressão facial, parâmetros oculares, etc. Para pilotos de aeronaves militares rápidas, os pesquisadores exploraram ataques de mergulho ar-solo e registraram parâmetros cardíacos, EEG e oculares.[49][50][51][52][53][54]​.