单次单技术教学降低物理治疗学生认知负荷：一项基于认知负荷理论的随机对照教育研究

《BMC Medical Education》：Teaching a single manual therapy technique at a time reduces cognitive load in physiotherapy students: a randomized controlled educational study

本研究针对物理治疗学生手动技术学习过程中认知负荷过高的问题，通过随机对照试验比较了单技术教学与系列技术教学的效果。结果显示，单技术教学组学生的整体认知负荷（global cognitive load）显著降低（MD=-0.55），内在认知负荷（intrinsic cognitive load）和关联认知负荷（germane cognitive load）也明显下降。该研究为优化物理治疗教育中的教学设计提供了认知负荷理论（CLT）依据，对提升技能学习效率具有重要实践意义。

　　

在物理治疗教育领域，手动疗法（manual therapy）作为核心技能之一，其教学效果直接影响未来临床实践质量。然而传统教学往往采用"观摩即操作（see one, do one）"或连续教授3-4项技术的系列教学法，这种高密度的技能传授方式可能给学习者带来过重的认知负荷（cognitive load）。根据Sweller提出的认知负荷理论（CLT），工作记忆（working memory）的有限容量决定了学习效率的阈值，当信息处理需求超出认知资源时，学习效果将大打折扣。特别是在需要同时整合认知、心理运动和情感技能的手动疗法学习中，如何优化教学设计成为提升教育质量的关键问题。

为探究这一问题，Gartner等人在《BMC Medical Education》发表了一项创新性研究，通过随机对照试验比较了单技术教学与系列教学对物理治疗学生认知负荷的影响。研究团队假设将复杂的手动技术分解为单个技术进行教学，能有效降低学生的认知负荷，从而为优化技能教学提供实证依据。

研究方法上，该研究采用随机对照教育试验设计，纳入2022-2023年两届共48名物理治疗学生。通过分层随机分配，将参与者分为单技术练习组（individual practice group）和系列技术练习组（series practice group）。主要评估工具为基于认知负荷量表（CLIC）改良的问卷，采用9点Likert量表评估整体认知负荷，4点量表评估内在、外在（extraneous）和关联认知负荷三个维度。所有教学环节由同一教师遵循标准化教学脚本实施，确保教学一致性。

研究结果方面，通过对477份有效问卷的分析发现：

整体认知负荷显著降低：单技术教学组的整体认知负荷评分显著低于系列教学组（MD=-0.55, 95% CI -0.87至-0.22），证实了分解教学策略的有效性。

认知负荷各维度差异显著：在内在认知负荷方面，单技术组学生表示更容易按规范执行技术、识别解剖标志和跟踪治疗发现（MD=-0.29）；外在认知负荷维度仅教学指导方式呈现轻微差异（MD=-0.07）；而关联认知负荷的降低表明单技术教学组学生在技术学习过程中的心智努力更少（MD=-0.29）。

教学指导方式优化：单技术教学组对教师指导方式的认知负荷评分更低，说明分步演示能提升指导信息的吸收效率。

讨论部分指出，这种"技术隔离"教学法可能通过减少任务切换（task-switching）带来的认知干扰，使学生更专注于单项技术的细节掌握。与Peyton四步教学法（Peyton's four-step approach）等结构化教学方法相呼应，单技术教学为复杂运动技能的学习提供了认知心理学支持。值得注意的是，关联认知负荷的降低可能反映出生理治疗学生更有效地进行了图式构建（schema construction），这对技能的长时程保持具有重要意义。

该研究的实践价值在于为物理治疗教育提供了具体的课程设计指导：建议采用技术单元化教学，为每个技术安排独立的教学时段，配合阶梯式难度递增的练习设计。同时应开发配套的分步学习材料，如技术分解指导手册等辅助资源。

研究局限性包括单中心设计的推广性限制，以及教师兼研究者的潜在偏倚。未来研究可结合技能保持度测试和临床操作评估，进一步验证单技术教学法的长期效果。此外，生态动力学框架（Ecological Dynamic Framework）等新兴理论视角可能为手动疗法教学研究开辟新的方向。

这项研究的重要意义在于将认知负荷理论成功应用于物理治疗教育实践，通过实证数据证实了教学分段化对降低认知负荷的积极作用。不仅为优化手动疗法教学提供了科学依据，也为其他临床技能培训领域的教学设计树立了方法论典范，对推进健康职业教育质量提升具有积极影响。