هدف از پژوهش حاضر، تعیین تأثیر الگوی طراحی آموزشی چهار مؤلفه ای بر میزان بار شناختی بیرونی و مهارت حل مسئله در درس فیزیک بود. این پژوهش، از نظر هدف، کاربردی؛ و از نظر روش شناسی، در زمرة پژوهش های آزمایشی است. طرح پژوهش از نوع پیش آزمون-پس آزمون با گروه آزمایش و گروه کنترل می باشد. جامعة آماری پژوهش شامل کلیة دانش آموزان پسر سال اول دبیرستان منطقة 5 در سال تحصیلی 92- 1393 درشهر تهران بود. نمونه های پژوهش، با استفاده از روش نمونه گیری تصافی خوشه ای چند مرحله ای انتخاب شدند که شامل 30 نفر بود و در دو گروه آزمایش(15نفر) و گروه کنترل(15 نفر) به طور تصادفی قرار داده شدند. گروه آزمایش، در معرض متغییر مستقل(طراحی آموزشی درس فیزیک بر اساس الگوی چهار مؤلفه ای) قرار گرفت؛ و گروه کنترل با روش رایج آموزش دید. ابزار جمع آوری داده ها، مقایس اندازه گیری 9 درجه ای پاس(1992) بود که روایی صوری آن مورد تأیید استادان و متخصصان قرار گرفت و پایایی آن با روش بازآزمایی 85/0 به دست آمد. ابزار دیگر، آزمون محقق ساختة مهارت حل مسئله بود که روایی صوری آن توسط متخصصان و استادان مشخص شد و پایایی آن با استفاده از روش بازآزمایی 79/0 به دست آمد. سپس، داده ها بااستفاده از نرم افزار اس.پی.اس.اس. و با استفاده از آزمون های آماری تی مستقل(برای میزان بار شناختی بیرونی) و تحلیل کوواریانس(برای آزمون مهارت حل مسئله) تجزیه و تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد که الگوی طراحی آموزشی چهار مؤلفه ای بر کاهش میزان بار شناختی بیرونی گروه آزمایش نسبت به گروه گواه تأثیر معنی داری دارد. همچنین، یافته ها معنی داری افزایش میزان مهارت حل مسئله در گروه آزمایش را نسبت به گروه کنترل نشان داد.
