一、学习者认知负荷基本理论阐释
认知负荷理论由澳大利亚心理学家约翰•斯威勒（John Swelter）于20世纪80年代末90年代初提出。该理论的中心要点是人的认知资源（工作记忆）容量是有限的。在学习过程中，内在认知负荷、外在认知负荷的总量应该限制在工作记忆容量的范围之内。否则学习会受到阻碍，无法继续进行下去。
认知负荷指的是在某种场合下施加到工作记忆中的智力活动的总的数量，对认知负荷起作用的主要因素是工作记忆必须注意的内容的数量。按认知负荷的不同来源，可以把认知负荷分为两类：内在的认知负荷和外在的认知负荷。
内在的认知负荷以正在加工处理的材料的类型的结果存在，单独来源于将要学习的内容的内在特征(如难度), 材料由于它们的智力复杂程度各不相同，因而各自的认知负荷各不相同，不能被教学设计所改变。如具有很高的相互作用的内容，不管其呈现方式如何，其内在认知负荷依然很高。涉及同时处理大量信息的作业比每一次能处理一个信息成份的作业具有更高的智力复杂性。
外在的认知负荷源于用于呈现信息给学生的教学材料，以教学设计的结果的形式存在，可通过重新组织信息来改变。如关于大陆漂流概念的教学材料, 如果适当的运用图表将比只呈现文字更加有效。因此，通过改变呈现给学生的教学材料，可以改变外在的认知负荷，从而促进学习。
二、小学生科学学习过程中常见认知负荷分析
（一）学生的内在认知负荷
学生的内在认知负荷来自干学习材料本身。目前，小学科学追求知识的深度，在单元安排体系上看，涉及了一些初中才学习的内容，这无疑给学生的学习增加了难度。在概念方面，学生需要在工作记忆中同时处理大量的信息片断，以获得对概念的理解；在技能方面，需要在工作记忆中同时协调各种各样的技能，以获得连贯一致的表现。这些都是学生在科学学习时面临的内在认知负荷的表现。