澳洲心理学家 J. Sweller(史威勒, 2007)认为人类的认知來自类似大自然的演化，并以此为基础提出认知负荷理论(cognitive load theory， CLT)，延伸出教学策略。认知负荷理论指特定工作加在个体认知系统时所产生的负荷量。该理论认为教学的目的是要增加长期记忆中的知识，欲达成此目标，就必须考虑人类的认知在处理新信息时，其工作记忆的容量是相当有限的。因此，如何有效率地呈现信息，來降低工作记忆的负荷量，促使信息从工作记忆存入长期记忆，即是认知负荷理论所关注的。
Sweller在认知负荷理论中，提出工作记忆运作过程中，会产生三种认知负荷类型：
(一)内在认知负荷(intrinsic cognitive load)
内在认知负荷來自教材内容本身的难易度，这取决于元素间互动的程度，而与教材呈现方式无关。对于低度互动性元素而言，其所产生的内在认知负荷较低，这是因为学习各个元素时，每一个元素都是独立而不受其他元素的影响;相反的，对于高度互动性元素而言，则内在认知负荷将随之增加，这是因为在工作记忆中必须要同时处理所有相关连的元素。
影响内在认知负荷除了教材本身的难易度外，学习者的先备知识 亦是一重要影响因素。在学习相同教材时，缺乏先备知识的学习者容易产生较高的内在认知负荷，而具有先备知识的学习者则有较低的内在认知负荷。
(二)外在认知负荷(extraneous cognitive load)
相同的教材内容以不同方式呈现时，对学习者会产生不同程度的负荷，称为外在认知负荷。若教材的资料呈现或信息组织等方面设计不当，将会占用工作记忆资源，产生较高的外在认知负荷而阻碍学习。
尤其无法通过删除部分元素來降低高度的内在认知负荷时，如何适当地呈现教材内容以降低外在认知负荷，就更显得重要。
因此，教学设计者应致力于适当地组织信息与呈现资料，以降低外在认知负荷，让学习者利用有限的工作记忆资源來处理新知识。
(三)增生(有效)认知负荷(germane cognitive load)
通过教学设计來吸引学习者专注在学习内容的认知过程或基模建构，而此教学设计虽然会增加学习者的负荷，但可以帮助建构基模，称为有效认知负荷，为外在认知负荷的一种。
但这只有在认知负荷的总量(内在认知负荷与外在认知负荷的总和)没有超过学习者的认知能力范围时，适当地引入有效认知负荷才有意义。
认知负荷理论认为上述三种认知负荷彼此是相加性的，三个相加的认知负荷总量不能超过人类的心智资源 (mental resources)。
