降低了目标明确性，也就部分消解了“手段-目的”分析策略的前提。“样例效应”则可使学习者不进行或少进行试误学习，只须注意样例中与图式获得有关的问题，这样就可以减轻认知负荷，样例的变异性也可以促进规则的自动化。Sweller等人的认知负荷研究没有涉及写作学习领域，因此，“自由目标效应”和“样例效应”的教学设计原则是否适用于学生写作学习的领域，目前尚无系统的研究。还有，认知负荷理论的核心是尽量减低因学习材料的组织和呈现所导致的与图式获得和规则自动化无关的外部认知负荷，主张教学设计应向学生提供建构完好的学习材料（样例），但是，建构主义学习理论却认为，学习是积极主动的建构过程，学习者对学习材料的加工和建构，诸如图文整合、区分有用信息和冗余信息等，是有效学习发生的重要条件。这样，认知负荷理论与建构主义学习理论在教学设计的原则上就存在矛盾。这一矛盾很可能是由于研究者对学习者缺乏恰当分类造成的。学习者的认知资源存在明显的个别差异，分配认知资源的策略差异就更大。因此，同样的认知任务对不同水平的学习者而言，认知负荷的状况就可能相当不同：对低水平的学习者而言已属认知超载，对高水平的学习者而言则可能游刃有余。因此，“自由目标效应”和“样例效应”对不同水平的学习者可能会有不同影响。
为了研究上述问题，我们做了两个实验。实验一研究“自由目标效应”对不同水平写作者写作的影响，实验二研究“样例效应”对不同写作者写作的影响。在实验时，结合写作领域中的实际，对有关概念进行了重新界定：把“自由目标效应”界定为“自由命题作文”，将“样例效应”界定为具有清晰结构的样例文章对写作者写作的影响。
（一）写作“自由目标效应”的实验研究
1.被试
杭州市行知中学初中一年级406名学生，母语为汉语，智力正常，在年龄、作文教学课时、性别比例等方面无显着差异。为区分学生的写作水平，根据学生期中、期末语文考试中的作文成绩和语文任课教师的评定，把写作成绩在前20%的学生确定为高水平的写作者，将写作成绩在最后20%的学生确定为低水平写作者，共选出120名正式被试（高、低水平写作者各60名）。
2.实验设计
采用2×2被试间设计。因素一为目标效应，分为明确、不明确两个水平；因素二为学生的写作水平，分为高、低两个水平。
3.实验材料
阅读材料是一篇关于“老狼想弃恶从善”的科幻题材记叙文，长度为960字。阅读后，每名被试写一篇与材料有关的记叙文，时间为45分钟。
4.实验程序
采用团体测验的方式，将120名被试随机分成两个高水平和两个低水平写作组，每组30名。每名被试接受“目标明确”/“目标不明确”之一的处理。“目标明确”指被试看完阅读材料后，写一篇题为《老狼弃恶从善》的命题作文；“目标不明确”指被试看完阅读材料后，写一篇自由命题作文。实验指导语如下：“同学，请你仔细阅读下文，根据你对文章的理解，作大胆想像，按要求写成一篇600字以上的作文。”
本研究的因变量为写作成绩。以总成绩作为度量标准，选取七个维度，即“立意、内容、条理、语句、错别字、标点符号、书写”。这七个维度是参照祝新华1991年着的《作文测评理论与实践》一书中的“作文量表”，结合国内外其他作文评价资料，并征询语文专家意见后确定的。评分由三名有经验的教师进行，采用百分制，间距为5分。评分者单独进行评分，以三位评分者的平均评分作为学生的成绩。评分前，评分者认真研究各个评分维度，以准确把握标准。
所有数据处理均由SPSS10.0统计软件完成。
5.结果与分析
两因素方差分析表明，“自由目标效应”的主效应显着，F（1，116）=6.22，P＜0.05；写作水平的主效应非常显着，F（1，116）=159.17，P＜0.001，高水平写作者的成绩显着高于低水平写作者。这表明，“自由目标效应”和写作水平对学生的写作成绩有实质性影响。“自由目标效应”和写作水平的交互作用非常显着，F（1，116）=60.45，P＜0.001。
进一步的简单效应分析表明，对于低水平写作者，目标明确时（命题作文）与目标不明确时（自由命题作文）的写作成绩差异极其显着，F（1，58）=12.74，P＜0.001，目标明确时写作成绩好，目标不明确时写作成绩差；对于高水平写作者，目标明确时与目标不明确时的写作成绩差异也极其显着，F（1，58）=58.24，P＜0.001，但方向不同，目标不明确时写作成绩好，目标明确时写作成绩差。
因此，本实验结果表明，“自由目标效应”对学生的写作有实质性的影响，但这种影响视不同水平的写作者有所不同：对高水平写作者而言，“自由目标效应”有促进作用，对低水平的写作者而言，“自由目标效应”有抑制作用。
（二）写作“样例效应”的实验研究
1.被试
同实验一。实验一完成两周后又进行了实验二。
2.实验设计
仍采用2×2被试间设计。因素一为“样例效应”，分为有、无两个水平；因素二为写作水平，分为高、低两个水平。
3.实验材料
在本实验中，“有样例”指被试写作前看“说明文写作指导”和“说明文实例（关于集装箱运输的一篇文章，约960字）”，“无样例”指被试写作前只看“说明文写作指导”。要求被试写一篇说明文，题目为“笔”，时间为45分钟。
4.实验程序
采用团体测验方式，将120名被试随机分成两个高水平和两个低水平写作组，每组30人，每名被试接受“有样例”/“无样例”之一的处理。实验指导语如下：“同学，请你仔细阅读‘说明文写作指导’（和‘说明文实例’），然后，以《笔》为题目，写一篇关于笔的说明文，要求500字以上。”本研究的评分和统计同上。
5.结果与分析
这表明，“样例效应”和写作水平对学生写作成绩都有影响。但是，“样例效应”和写作水平交互作用也十分显着，F（1，116）=6.11，P＜0.05。这也表明，“样例效应”对不同写作水平（高、低）学生写作成绩的影响不同。
简单效应分析表明，对低水平写作者而言，有、无样例时的写作成绩差异极其显着，F（1，58）=21.57，P＜0.001，有样例时的写作成绩好；但对高水平的写作者而言，有、无样例时写作成绩差异不显着，F（1，58）=2.56，P＞0.05。换言之，样例对低水平学生的写作成绩有很大的促进作用，但对高水平学生的写作成绩却无显着影响。因此，“样例效应”对学生写作成绩的影响也不能一概而论，它随写作者的写作水平不同而有所不同。对低水平写作者而言，样例条件下的写作显示了许多有效的迁移行为，其写作所花的时间和心理努力程度都比非样例条件下学生少，而对高水平写作者而言，样例的存在有可能强化了他们的模仿学习，但同时抑制他们的主动性和创造性的发挥，从而抵消了他们学习迁移的效果。
（三）讨论与结论
本研究的两个实验是针对认知负荷理论的两种教学设计原则的。结果表明，由认知负荷理论引出的两种效应在写作学习领域同样存在，但都有一定局限性，它们随不同写作水平的学生而不同。本研究也尝试性地解决了认知负荷理论与建构主义学习理论的分歧，发现问题的关键是两种理论都在一定程度上忽视了学习者的知识和能力水平的差异，具体到写作领域，就是写作水平的差异。
“自由目标效应”和“样例效应”的核心是消解“手段-目的”分析策略在复杂学习和问题解决过程中的消极影响。在复杂学习或问题解决中，应用“手段-目的”分析的策略会加重学习者的认知负荷，而“自由目标效应”由于降低了目标的明确性，因而也就部分消解了“手段-目的”分析策略的前提。高水平的写作者思路开阔，联想丰富，创新能力强，写作的基本技能（如审题、立意、描写、议论等）也已经具备，所以自由命题作文能够更好地发挥他们的能力，而命题作文则往往会限制他们的丰富联想和自主创新。低水平的写作者思路狭窄，联想相对贫乏，写作技能还不成熟，所以自由命题作文往往会使他们失去目标，使他们处在“老虎吃天，无处下口”的迷茫状态，而命题作文则给他们提供了明确的写作目标，使他们能较容易地对目标进行“手段-目的”分析，因此提高了作文质量。从认知负荷理论角度看，使用样例会使读者直接注意所要解决问题的状态，而不是像通常那样先试误性地寻找问题解决的方法，这种试误性地寻找问题解决的方法的情境会增加学习者的认知负荷。样例提供了问题解决的正确范式，可将学生的注意力引向与学习有关的部分，从而减轻学生的认知负荷，提高学习效率。对低水平写作者而言，写作的基本技能尚未熟练，内部认知负荷较高，所以样例学习可使外部认知负荷降低。同时，样例表明了学习的关键成分，如规则的功能、适用条件及在具体情境中的操作等，有利于学生进行归纳，并根据问题解决的方法进行分类，因此会促进写作学习。结构映射理论认为，影响类比迁移的主要因素是透明度，结构对应的两事物如果结构清晰，或者其要素之间存在有形的匹配，则透明度高，容易产生类比映射迁移。本研究所提供的写作“样例”，具有较高的透明度，因此，容易促进文章结构的迁移，从而提高了低水平写作者的写作成绩。而对于高水平写作者来说，其写作的基本技能已趋向熟练和自动化，内部认知负荷较低，而样例只提供了有限的图式和规则，在某种程度上强化了学习中的模仿成分，限制了学习者建构性学习活动的展开，抑制了他们的创新能力的发挥，从而抵消了由于类比迁移而产生的积极效果。因此，与笼统地将“自由目标效应”和“样例效应”作为教学设计的普遍指导原则的做法不同，我们认为，将它们作为教学不同阶段或针对不同水平学生的设计原则可能会更合适。在复杂学习或问题解决的初级阶段，学习者的能力水平低，“样例效应”作为教学设计的指导原则是正确的，但是，随着教学过程的深入展开和学习者能力水平的提高，“自由目标效应”作为教学设计的指导原则可能更为合适。
我们认为，基于认知负荷理论的“自由目标效应”和“样例效应”两种教学设计原则与我国中小学写作教学中常用的“自由命题作文”和“仿作”对应。对“自由命题作文”，我国教育界相当肯定，认为它是促进学生创造力发展的重要途径；对“仿作”，则在一定程度上持批判态度，认为它约束了学生写作能力的发展。我们认为，这不能一概而论。模仿是创造的基础和前提，必须先对学生的写作水平进行客观分析，因为这些教学方法对不同水平学生具有不同的促进作用。在写作教学的初级阶段和对于低写作水平的学生应以样例教学为主，而在写作教学的高级阶段和对于高水平的学生，则应以自由目标的教学为主。
根据本研究的结果，可得出以下结论：
（1）在学生写作领域，同样存在“自由目标效应”和“样例效应”。
（2）“自由目标效应”和“样例效应”对不同水平写作者有不同影响。
“自由目标效应”对高水平写作者的写作有促进作用，对低水平的写作者有抑制作用；“样例效应”对低水平写作者有促进作用，但对高水平的写作者促进作用不明显。
五、不同工作任务对写作影响的实验研究
认知负荷的核心是心理负荷和心理努力。心理负荷是通过工作任务或环境需求来产生的，即以工作任务为中心；而心理努力是以人为中心的，是指资源和策略的总和，它反映了个体所从事工作任务中的控制加工程度（Schneicher & Shiffrin，1977）。在学生写作过程中，任务是影响其认知负荷的重要因素。工作任务是指任务的结构、形式、新奇性、任务的时间限制等。写作任务是指教师提供的写作材料，包括材料的形式（文字或图片），材料的结构体裁（记叙文、说明文、议论文），写作时间限制等。
Waddill（1988）通过对成人写作者的研究后发现，记叙文比说明文更能鼓励相关的加工和推理活动，而推理加工反过来培养了对解释模糊的识别。Butter field（1996）认为，文章体裁是写作中的一个重要因素，特别是在记叙文中比在说明文中更能识别多种解释。Sфvik & Flem（1999）通过研究，发现了任务（教师提供的写作材料）对学生写作的影响。该研究表明，如果教师想训练学生构思，使之处于一种产生写作观点和内容的情境中，那么就可选择文字型材料；如果教师想让学生在写作背景中进行拼写练习，则可选择图片型材料。