矛盾與策略：數字化學習中基于外在認知負荷的學習分析

高潔 彭紹東

[摘 ? 要] 新興技術在教育中的運用推動著面向數字化學習情境的認知負荷理論發展，為破解“現有認知負荷理論中外在認知負荷強調教學設計應避免添加任何與學習無關的因素，以防止工作記憶負荷超載而導致學習效果下降”與“數字化學習中因添加了數字化元素，雖造成一定外在認知負荷卻促使學習效果上升”之間的矛盾，研究首先從交互式學習媒體、不流暢效應、虛擬現實情境和冗余元素四種數字化元素出發對現有矛盾現象進行探討。其次提出規避矛盾的兩步解決策略：（1）將學習動機納入相關認知負荷中利用成本收益模型觀點解釋；（2）所誘發的學習動機需作用于學習任務及以學習目標為導向。利用該策略修正現有認知負荷理論，研究期望能在最大限度減小外在認知負荷的同時擁抱新興技術。

[關鍵詞] 數字化學習； 外在認知負荷； 學習動機； 成本收益模型； 矛盾沖突

[中圖分類號] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A

[作者簡介] 高潔（1995—），女，重慶人。博士研究生，主要從事智能教育與學習分析研究。E-mail：gaoj1995724@163.com。彭紹東為通訊作者，E-mail：pengshd@163.com。

一、引 ? 言

隨著人工智能、大數據等新一代數字技術的發展，數字化學習已成為當代學習者的重要學習途徑，疫情當下，以在線學習為代表的數字化學習方式更是成為一種常態。在數字化學習中，學習者可以利用數字媒體遨游于虛擬現實情境，與數字化產品交互，通過資源檢索、軌跡分析、個性化推薦等智能手段輕松獲取專屬知識來提升學習效果。但研究表明諸如虛擬現實情境、交互式學習媒體等數字化元素的添加會增加學習者的外在認知負荷，認知負荷理論強調外在認知負荷上升易對學習造成消極影響，降低學習效果[1]。因此，數字化學習呈現結果與現有認知負荷觀點相悖。鑒于數字化學習的快速發展，以及《2022年版課標》要求以學習者認知水平為依據，遵循學習與學科規律合理設計學習材料來優化學業負擔結構、培養核心素養，面對理論與結果之間的矛盾沖突，急需開展深入研究以尋求解決方法和策略?；诖?，本研究擬對數字化學習中基于外在認知負荷的矛盾現象進行詳細剖析，力求將認知負荷理論融入數字化學習，整合矛盾沖突，使其更好地服務于數字化時代的教育教學。

二、認知負荷理論發展

（一）認知負荷早期理論模型

認知負荷理論由Sweller提出，它是學習者工作記憶的理論模型，具體表現為學習者在信息加工過程中產生的心理資源總量[2]。最初，Sweller將認知負荷的本質界定為學習者必須同時在其工作記憶中加工的信息單元，這些信息單元之間具有內在邏輯性且相互作用，因此不能單獨剝離。由于此時認知負荷被視為一個不可分割的整體，因此本文將未被分化的認知負荷模型稱為早期理論模型。隨后，Walker指出學習者工作記憶容量受時間因素影響無法恒定不變，當學習時間越長，學習者工作記憶能夠加工的信息單元數量越少[3]，這時僅靠信息單元之間的相互作用已無法解釋。為彌補指導作用的不足，Kalyuga試圖納入時間因素并重新定義認知負荷為在特定學習時間內，學習者利用工作記憶執行認知操作時所需要承擔的心理資源總量[4]?；谠摱x，根據學習者工作記憶容量、時間特點及先驗知識水平來設計學習材料，是認知負荷早期理論模型的重要應用。

（二）認知負荷中期理論模型

未被分化的認知負荷無法解釋在學習者工作記憶中所執行的認知操作和認知資源分配問題，隨著研究的深入，認知負荷成分開始分化。最先研究者將認知負荷分為三類，即內在、外在和相關認知負荷，它們相互獨立卻又具有累加性，將三者相加才是學習者產生的總認知負荷。但也有研究者質疑該劃分方式，認為相關認知負荷與外在認知負荷之間存在矛盾，根據其定義描述，外在認知負荷要求教學設計盡量精簡，而相關認知負荷建議教學設計提供更多有助于圖式構建的資源。諸如此類討論，Kalyuga等人將認知負荷成分簡化為僅有內在和外在認知負荷構成的二維結構模型[5]，并提出應把相關認知負荷看作是內在認知負荷的一部分。二維結構模型認為相關認知負荷主要由學習者內在、外在認知負荷之間的關系決定，不是獨立存在的，因而不能將其作為成分累加。

（三）認知負荷后期理論模型

隨著數字技術的發展，研究者更為重視外在認知負荷對學習的影響。Hollender等人建議將外在認知負荷重新定義為通過教學設計和源于數字化軟件使用產生的認知負荷兩種[6]。該定義引入一個新增概念，即與數字化軟件交互也會增加外在認知負荷。由于數字化學習情境具有的多重優點，它提升學習效果和效率的能力毋庸置疑。但從認知負荷角度來看，數字化學習中引發外在認知負荷的元素確實更加復雜多變，因此有研究者提出成本收益模型試圖對其中的矛盾作出解釋[7]。該模型的核心觀點假設因教學設計或數字化環境產生的外在認知負荷屬于投資成本，學習者績效成績為最終收益，只要在學習過程中權衡好“成本風險”與“績效收益”之間的關系，最大化數字化學習效果，增加外在認知負荷也具有一定優勢。

認知負荷成本收益模型的提出促進了數字化學習時代認知負荷理論的發展，對指導數字化環境中的教與學具有積極意義。但現有研究并未解釋清楚來自學習者認知負荷的內部矛盾，尤其是外在認知負荷所帶來的理論研究與實際結果之間的差異問題。基于此，本研究將進一步分析和總結數字化學習面臨的矛盾與挑戰，期望能以此推動認知負荷理論發展。

三、基于外在認知負荷的矛盾現象

（一）矛盾之一：交互式學習環境支持的學習互動

交互式學習環境是指利用各種數字技術結合多媒體及網絡資源營造的學習環境。按交互程度劃分，其最低層次僅提供基本的、用戶直觀上易于理解的交互控制，最高層次則表現為完全虛擬的沉浸式學習環境，在二者之間即為中等層次的交互。根據外在認知負荷，一般認為高水平的交互容易因過于分散注意力而耗盡學習者的認知資源。然而對于哪種交互程度真正有益于學習還存在巨大的分歧。研究認為低層次的交互帶來了更高的外在認知負荷，而沉浸式的虛擬學習環境卻使其顯著降低[8]。但大多數研究贊同在學習中添加適當的交互元素，因為基于具身認知或具身學習的思想，適當的交互通常強調了身體對認知過程中增強理解的重要性。

與低層次交互式學習環境相關的研究發現學習者僅使用手指在操作界面滑動這種最簡單交互方式相比于傳統被動學習而言，已大大提升了學習效果[9]。為了解釋該現象，認知負荷理論學家將生物學中的初級思維過程和次級思維過程之間的思維差異整合到教學研究中，認為手指在操作界面滑動可以看作初級思維過程，如同識別人臉或圖形一樣，這個過程不需要邏輯推理，僅使用最原始的思維方式就能實現。而界面上呈現的學習任務必須通過次級思維過程，依靠學習者合理分析和推理才能完成。由于初級思維過程是次級思維過程的下層思維模式，對學習者進入以邏輯推理為主的次級思維過程有一定的幫助，因此依靠手指滑動等簡單互動方式對幫助學習者進入學習狀態、激活邏輯思維具有積極意義。從這一角度來看，將以具身認知思想為主的交互方式引入學習，是一種對提升學習效果頗有益處的指導思路，因為一般運用初級思維過程只會對學習者產生極少部分的認知需求，從而保證學習者工作記憶中的認知資源能夠用于處理學習任務本身。

沉浸式交互學習方式的典型案例為游戲化學習，意在將游戲理念和游戲元素融入學習中，通過創設情境、保持動機、增強交互來達到樂學的效果，其中嚴肅游戲是游戲化學習領域的重要概念。研究表明學習者在進行嚴肅游戲時，在學習過程中體驗到的樂趣并不一定有助于獲得實際學習優勢，并且當嚴肅游戲中包含具體學習任務時容易導致更差的學習遷移能力和更高的外在認知負荷。但相比于傳統模擬互動型教學，使用嚴肅游戲確實有利于學習者深入思考。因此，在嚴肅游戲中學習者的興趣、學習狀態和外在認知負荷之間并不是一種簡單的關系，但游戲化學習對于促進深度學習確實具有重要作用。

總之，對交互式學習環境的研究表明，最簡單直接的學習任務表現方式并不是最佳的，一定程度的交互性可用于創設更具吸引力和激勵性的學習情境。這種學習情境也具有潛在的缺點，即由于情境中含有某些與任務無關的因素或因為學習者需要先對交互規則進行學習而導致了不必要的外在認知負荷。但不論是低層次的簡單互動，抑或是高層次的游戲化學習，均有利于學習過程，雖然當前研究尚未厘清為什么增加了外在認知負荷仍能促進學習，但上述的成本收益模型為更全面解釋這一問題提供了重要參考價值：假設將交互式學習環境中產生的外在認知負荷看作是投資成本，當完成任務帶來的收益超過成本時，將有利于促進學習。因此一定程度上使用交互式學習方式比傳統學習或多媒體學習方式更具優勢。

（二）矛盾之二：不流暢效應對主觀感受的作用

認知負荷理論強調學習材料組織形式或呈現方式不合理會阻礙學習者學習，產生外在認知負荷。然而并不是學習材料流暢度越高，學習效果越好，研究認為適度增加學習者對材料的主觀感受難度更有利于學習，這種現象被稱為不流暢效應[10]，并將其結果歸因于當學習者感知難度增加時，其分析思維能力得到激發促使其進入更深層次學習，從而提升學習效果。在數字化學習中主要通過設計學習材料呈現時的文本、圖形、聲音或視頻等形式來操縱學習過程的不流暢程度，它的基本原理是試圖通過要求學習者投入更多的認知資源進而保證其注意力的高度集中。Diemand通過操控文本字體來影響學習者對材料難度的主觀感受，發現不流暢組比流暢組學習效果更佳[11]。但不流暢效應的結果不是唯一的，Rummer采用與Diemand相同的材料試圖驗證結果卻未能成功復制不流暢效應，并且其研究結果表示由于不流暢組學習者需花費更多時間進行學習，增加材料的不流暢程度不僅不能提升學習效果，反而降低了學習效率[12]。由此可見，不流暢效應也受到了一些研究者的質疑。通常影響不流暢效應的因素包括操縱對象、操縱方法及操縱程度。但即便針對同一對象采用同樣的方法進行操縱，對學習者來說感受到的操縱程度也可能有所不同，因為學習并不是一個簡單的過程，學習者的學習動機、工作記憶容量等均會影響不流暢效應的結果。因此Diemand認為出現不同的研究結果也屬正?，F象。

質疑并不代表對不流暢效應的否定，這恰恰表示它還存在極大的探究空間，因為在學習過程中引入困難對促進學習者深度學習和提高記憶的能力是真實可見的。根據不同研究結果發現，低水平的不流暢性容易因學習材料太過簡單導致學習者注意力不集中，短時記憶保留時間過短無法轉化為長時記憶而影響學習效果；高水平的不流暢性可能出現因學習者無法識別材料而干擾學習的情況。因此，關注不流暢效應的邊界條件有助于加強對數字化學習的指導?；谶@一目的，Seufert通過進一步實驗表明，不流暢效應對學習效果的影響遵循一條倒U型曲線，即中等水平的不流暢性在數字化學習中更有效[13]。這一結果也類似于成本收益模型，我們可以假設中等水平的不流暢性只增加少量外在認知負荷，不占據學習者工作記憶的重要部分卻有利于促進其投入更多的認知努力，因此，它帶來的學習效果往往優于“流暢”的學習材料。

（三）矛盾之三：虛擬現實所賦予的臨場感體驗

虛擬現實技術是一種通過利用計算機或傳感器營造極具現實主義的虛擬情境從而使學習者沉浸其中的現代新興技術。根據沉浸程度將其分為低沉浸型和高沉浸型虛擬現實。長時間以來，虛擬現實中極具真實的視、聽、觸覺感受被研究者認為是導致外在認知負荷的來源，因為類似于真實世界的細節呈現難以讓學習者輕松提取與學習任務相關的內容。按照認知負荷理論，解決這一難題的方法是盡量避免現實主義，使用更加簡潔的可視化方式呈現學習內容。然而與簡單可視化學習相比，在虛擬現實情境中學習者擁有更加豐富的臨場感體驗，主觀體驗感是影響學習效果的直接因素[14]，因此極具現實主義的虛擬情境對提升學習效果有重要作用。Skulmowski對比圖式可視化與虛擬現實可視化，發現在虛擬現實情境中學習者理解能力更強，但外在認知負荷也更高[15]。由于學習者外在認知負荷增加卻導致了更優的學習效果這一結果與認知負荷理論相矛盾，Skulmowski將其稱為“虛擬現實主義悖論”。

類似于Skulmowski的研究結果一部分被納入不流暢效應范圍內，其解釋為學習者外在認知負荷增加的主要原因是虛擬現實情境激發了學習興趣，以致學習者更加主動處理不流暢的學習內容；研究結果的另一部分被納入交互式學習環境范圍，認為虛擬現實情境涉及學習者與環境之間的交互問題，有效交互促使了學習者更為積極的思考。但研究認為已有歸類的解釋比較牽強，一方面，虛擬現實情境并不一定包含不流暢的學習內容，相反其流暢程度可能高于多媒體呈現形式；另一方面，當學習者在低沉浸型虛擬現實環境（如桌面型虛擬現實環境）中進行記憶類學習時未涉及過多與環境之間的交互，但學習者的學習效果依舊優于使用圖式形式的學習者，其原因在于桌面型虛擬現實環境能夠呈現更多真實細節而非交互作用的結果。因此，本研究認為與“虛擬現實悖論”類似的研究結果應該獨立劃分，在虛擬現實情境中極具真實的細節才是導致學習者外在認知負荷增加但學習效果提升的主要因素。綜合考慮成本收益模型，如果一個學習任務需要以虛擬現實方式呈現，在能為學習者帶來較好臨場感體驗的前提下，可適當增加外在認知負荷。

（四）矛盾之四：冗余元素下學習者的情感牽引

設計數字化學習材料時或多或少會添加一些與學習無關的元素，它們在認知負荷理論視角下被歸類為會增加學習者外在認知負荷的有害元素。這一觀點下最具代表性的實例為冗余效應，該效應表明學習者使用由“動畫+解說”組成的學習材料比由“動畫+解說+字幕”組成的材料表現出的學習效果更優。根據認知負荷理論，這是由于動畫與字幕內容相同且均屬視覺內容，因此當字幕信息被加工時，會產生比沒有字幕組更多的外在認知負荷，導致學習者工作記憶分配給處理學習任務本身的認知資源減少，學習效果下降。然而汪存友基于冗余效應的研究發現與無字幕相比，呈現關鍵字幕有利于提升學習者的保持測驗和遷移測驗成績，即在“動畫+語音”基礎上同步呈現字幕內容不會降低學習效果[16]。這也表明在設計數字化學習材料時可適當添加冗余元素，但究竟何種程度的冗余會影響學習，其邊界條件還有待探尋。

情感設計因素能夠誘導學習者產生積極態度、提升認知參與，因此被認為是促進學習的重要因素。為學習材料添加情感元素可以增強學習動機，在促進學習者對知識進行記憶、理解和遷移的同時，降低其對學習材料的感知難度[17]。但由于情感設計元素僅被用于修飾學習材料，并不會改變材料本身的內容和難度，因此它也被視為一種冗余元素。認知負荷理論和冗余元素的矛盾，類似于其與不流暢效應、情感設計這類“修飾”性冗余元素是促進還是阻礙數字化學習也存在長期爭議。持支持態度的研究者認為它們不會占用認知資源、影響學習效果；反對者則將其視為學習者外在認知負荷的潛在來源。

面對此類沖突問題，我們應該關注為什么有的研究添加了冗余元素卻并未影響學習，與認知負荷理論背道而馳。上述研究中汪存友表示這得益于學習者對字幕符號比較熟悉，一方面便于自動加工字幕內容，另一方面相對熟悉的內容能夠激發學習者情感參與度，促使其更加專注處理學習任務本身，不容易引發認知超載。因此，在某些情況下被認為與實際任務無關或起修飾效果的元素也能提高學習效果，基于成本收益模型的啟發，只要因添加冗余元素產生的投資成本小于在學習方面回饋的收益即可。

四、基于外在認知負荷的矛盾剖析

根據以上論述，現有認知負荷理論與數字化學習之間的矛盾集中在四個方面，即“外在認知負荷觀點下教學設計應避免添加任何與學習無關的因素，以防止學習者因工作記憶負荷超載而導致學習效果下降”與“數字化學習中因添加了上述四種數字化元素，最終促使學習效果上升”之間的矛盾。具體剖析每種矛盾成因，我們發現均與學習動機密切相關。在交互式學習環境中學習者與情境、教師或同伴的交互有利于增加學習動機、提高學習積極性；基于不流暢效應適當增加學習者對材料的感知難度，能夠激發學習動機、促進認知參與；虛擬現實環境呈現真實細節讓學習者擁有臨場感體驗的同時，幫助誘發學習動機、提升學習效果；適當添加冗余元素誘導學習者產生積極情緒也能增強學習動機、保持專注度。由于學習效果與認知負荷、學習動機之間均緊密相關，是否認知負荷與學習動機之間也存在某種關聯，這值得我們進一步研究，因此以學習動機為出發點，解釋數字化學習與現有認知負荷理論的矛盾是一個至關重要的突破口。

當前，Paas已關注到認知負荷與學習動機的關系，他提出將表現為學習者高度參與的學習動機量化為高認知負荷與高學習成績的結合[18]，即當學習者學習動機增強時，雖然認知負荷增加，但學習效果也會提升。然而正如前述研究所言，添加各種數字化元素雖有助于增強學習動機，但并不一定都能帶來好的學習效果，這還與此類元素的添加程度及外在認知負荷增加量有關。事實上，在數字化學習中加入這些與學習本身無關但能夠增強學習動機的元素，有利于幫助學習者調用更多認知資源處理知識的生成性加工，從而增加相關認知負荷。根據相關認知負荷觀點，當學習者受到心理努力的影響時，若其分配給學習任務本身的認知資源沒有耗盡，剩余部分的認知資源可用于處理其他相關任務，實現更深層次的認知加工，完成內部圖式構建。在相關認知負荷作用下構建的圖式越多，學習者內部圖式越系統，自動化程度越高，就能降低后續學習任務的認知負荷。因此，相關認知負荷增加有利于學習。按照這一思路，在保證學習者認知資源不超負載的前提下，數字化學習中盡可能添加能夠增強學習動機的因素是可取的，因為雖然會增加一定外在認知負荷，但更有利于促進學習者的認知參與，提升相關認知負荷，若學習者形成的內部圖式與后續學習任務相關，還有可能因學習者先驗知識水平上升而降低學習任務對學習者的相對難度，減小內在認知負荷。根據成本收益模型，為提高學習者主動參與學習任務的意愿，將適當增加的外在認知負荷看作動機成本，只要有益于提升學習效果，給學習者帶來的學習收益大于動機成本，即是一種有價值的處理方式。

總之，數字化學習中基于外在認知負荷的矛盾現象凸顯了一個重要問題，即若想對其進行合理解釋必須修正現有認知負荷模型，以便能夠在認知負荷理論的正確指導下最大限度避免外在認知負荷給數字化學習帶來不利影響的同時擁抱新興技術。

五、基于外在認知負荷的矛盾解決策略

為優化學習效果，認知負荷理論指導下教學設計的主要任務是盡可能降低學習者內在、外在認知負荷，增加相關認知負荷，轉換到數字化學習領域同樣需要遵循這一原則。而根據本研究論述因數字化元素添加后學習者外在認知負荷增加卻并未降低學習效果，為合理解釋這一現象，本研究將學習動機因素納進有利于幫助學習者構建內部圖式的相關認知負荷中，這樣既可從相關認知負荷增加的角度解釋為何學習績效有所提升，也不違背認知負荷理論指導原則。

在現有認知負荷理論中，影響學習者相關認知負荷的因素并不包含學習動機，盡管近年來有研究者也試圖將學習動機因素納入其中[19]，但卻并未解釋清楚納入的具體原因以及學習動機與認知負荷之間的內在聯系。根據成本收益模型觀點推測，如果在教學設計時添加一些能夠誘發學習動機的額外因素，即可通過投入少量的外在認知負荷成本來產生更多有利于促進學習者深層次學習的相關認知負荷，這只要確保在教學設計時遵循了學習者最終產生的總認知負荷不超過其工作記憶所能承受的范圍這一前提，就能有效助力最終學習結果。因此，將學習動機納入相關認知負荷變得合情合理，這時相關認知負荷也可被認為是學習者在數字化學習過程中能夠調動其工作記憶中認知資源的動機程度。然而，并不是所有增強了學習動機的實驗結果都顯示學習效果得到了提升，也有在適當添加數字化元素后學習效果不升反降的案例，這些結果證明即使將學習動機納入相關認知負荷，僅依靠成本收益模型也不足以解釋數字化學習環境對不同學習結果的影響。因此，為能夠從認知負荷角度全面解釋數字化學習結果，本研究對納入相關認知負荷的學習動機展開深入討論，并提出以下兩種解決策略。

（一）誘發的學習動機應作用于學習任務

數字化學習可通過添加多種因素誘發學習動機，但它們在增加學習者不必要外在認知負荷的同時并不都有利于提升相關認知負荷，這依賴于誘發的學習動機與學習任務之間的關系。例如在講述化學反應知識時，為避開危險的實驗操作教師會選擇使用數字化工具搭建模擬實驗平臺，這時平臺的沉浸感、真實感、交互性等均可能成為外在認知負荷的來源，然而我們知道學習這類知識需要學生親身經驗反應過程才能更好地掌握相應內容。這種因生動的視覺印象和煩瑣的實驗操作而產生的外在認知負荷，在教學設計技術層面上雖與學習任務無關，但這些學習需求是完成任務的基本條件和重要組成部分，所誘發的學習動機最終也作用于學習任務本身，因此有利于增加相關認知負荷。反之，教師在設計數字化學習情境時僅向學生提供操作體驗，這也誘發了學習動機，但落腳點不在知識本身，這種類型的學習動機不僅不會提升學習效果，反而有可能引發學生的認知障礙。因此從認知加工的角度來看，在數字化學習中添加的元素應當對完成當前任務來說是一種積極的內部元素，能夠保證其誘發的學習動機作用于任務本身，因為只有作用于學習任務的動機才能在學習者工作記憶的認知資源加工下形成相關圖式，進而提升數字化學習效果。

（二）應以目標為導向誘發學習動機

不同學習任務有不同的學習目標，針對某個特定學習任務也有不同層次的學習目標。若為誘發學習動機而添加的數字化元素不以學習目標為導向，則可能對學習產生消極影響。例如在沉浸式學習情境中學習者對于知識的理解和遷移能力強于記憶能力，若此時學習目標是希望識記相關知識點，采用沉浸式學習方法誘發學習動機將不利于實現目標。因此，若需采取數字化學習方式，在不可避免地會造成學習者外在認知負荷增加的情形下添加的數字化元素應盡可能保證以學習目標為導向，因為教學設計中以不同方式誘發的學習動機會導致學習者工作記憶中的認知資源處理不同類別的內容。換句話說，在數字化學習情境中若想最大化學習收益，不是避免添加數字化元素、產生外在認知負荷，而是應通過正確的學習目標導向來誘發學習動機，確保學習者能夠調用足夠的認知資源來處理與學習目標一致的學習內容，這樣才能真正發揮數字化學習的優勢，不給學習者造成過多因數字技術而帶來的認知困擾。

六、結 ? 語

本研究試圖將學習動機納入相關認知負荷中利用成本收益模型觀點修正現有認知負荷理論，解釋其與數字化學習之間的矛盾沖突。根據探討，納入學習動機后確實解釋了大部分實驗結果，但無法解釋為何數字化學習中會出現學習效果不升反降的情形。為盡可能全面解釋結果，優化數字化學習，研究提出因數字化元素誘發的學習動機應作用于學習任務和以目標為導向兩種解決策略。當然，因添加數字化元素產生的總認知負荷不能超過學習者工作記憶所能承受的范圍，如果這些條件得到滿足，就能真正發揮數字化學習的優勢，促進學習者有效學習。

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Contradictions and Strategies： Learning Analytics Based on

Extrinsic Cognitive Load in Digital Learning

GAO Jie， ?PENG Shaodong

（School of Educational Science， Hunan Normal University， Changsha Hunan 410081）

[Abstract] The application of emerging technologies in education promotes the development of cognitive load theory oriented to digital learning environments. In order to resolve the contradiction between "the existing cognitive load theory， which emphasizes that instructional design should avoid adding any factors unrelated to learning in order to prevent the learning effect from decreasing due to the overload of working memory" and "the digital learning， which causes a certain external cognitive load but promotes the learning effect due to the addition of digital elements"， this study firstly discusses the existing contradictions from four digital elements： interactive learning media， disfluency effects， virtual reality situations， and redundant elements. Secondly， a two-step strategy to avoid the contradiction is proposed：（1）integrating learning motivation into the relevant cognitive load and explaining it from the perspective of the cost-benefit model; （2）the induced learning motivation acting on the learning task， and being oriented by the learning goal. By using this strategy to modify the existing cognitive load theory， this study expects to embrace emerging technologies while minimize extrinsic cognitive load.

[Keywords] Digital Learning; Extrinsic Cognitive Load; Learning Motivation; Cost-benefit Model; Contradiction