Ramsey Musallam 在圣弗朗西斯科大学攻读博士学位时， 在其毕业论文中探讨了 “时间—转换”（time-shift）观念下教学隐藏的认知心理问题 ，研究用屏幕录像作为课前训练（pre-training）工具去管理内在认知负荷的效果。
Sweller 等人将认知负荷分为三大类， 即内在认知负荷、外在认知负荷和相关认知负荷。 内在认知负荷是由学习材料的难度和个体先验知识决定的。 由于学习材料具有的元素数量、 种类、 复杂性是确定的，所以，学习材料本身需要的内在认知负荷是无法改变的。 虽然，由外部因素引起的内在认知负荷是无法改变的，但是，由学习者内部因素引起的内在认知负荷是可以降低的。 如果学习者头脑中具有与学习材料相关联的图式，那么，学习者就会产生相对较少的内在认知负荷。 新手和专家的区别就在于，如果材料包含较多的元素或元素间关系复杂， 在新手的工作记忆中将每个元素作为一个组块， 并且还要在工作记忆中建立每个元素间的联系， 所以会占用工作记忆容量，增加学习者内在认知负荷。 而专家头脑中已经具有相关的图式， 即使材料包含的元素多或元素间关系复杂， 专家会将这些元素纳入到已有的图式中，这样在工作记忆中所要加工的元素就会减少，大大降低了工作记忆负荷。
外在认知负荷是学习过程中对学习没有贡献的心理活动引起的， 如果学习材料的组织和呈现方式对学习者建构图式及图式间的连接没有直接的效果，或者产生干扰时，就会产生额外的负荷。 [7]外在认知负荷是不利于学习者学习的。
关联认知负荷是指帮助建构图式和图式自动化的负荷，它与外在认知负荷不同的是，关联认知负荷是促进学习者学习的有效认知负荷， 而外在认知负荷是阻碍学习者学习的负荷。 比如，学习者会对学习材料进行重组、比较、推理等，它能促进学习者更好地把认知资源分配到有效的活动中去。
在Ramsey Musallam 的研究中 ， 将学生分为两组：一组为接受课前训练（Pre-training）的学生，另一组为不接受课前训练（Pre-training）的学生。 在这个研究中，课前训练是作为教学的一个阶段，在这个阶段中，不仅向学习者介绍概念的名称和基本定义，而且也会对最基本的现象进行整体介绍。
通过对比两组学生的心理努力程度 ，Ramsey Musallam 发现，接受课前训练的学生相比于没有接受课前训练的学生心理努力明显减少。 心理努力是指认知负荷中实际分配的用于容纳任务所加需求的认知容量方面，心理努力在学习者学习时测量。而学习者的努力程度是评测认知负荷估计的重要因素，进而可以推测课前训练有助于降低内在认知负荷。经过对比两组学生的成绩表现，课前训练组的学生成绩提高幅度明显比无课前训练组大。 并且，Ramsey Musallam 通过数据分析发现，内在认知负荷和绩效之间有着明显的反比关系， 课前训练对学生的内在认知负荷和绩效有着明显影响。 参与课前训练的学生与没有参与课前训练的学生相比, 心理努力程度明显下降，绩效明显提高。 从而得出结论：课前训练有助于降低内在认知负荷。 依据马祖尔教授提出的观点，学习分为两部分：知识的传递与知识的同化。 Ramsey Musallam 将翻转课堂模式的学习者学习过程描述为图 1 所示。
图1 Ramsey Musallam 描述的翻转课堂学习过程
在翻转课堂模式的知识内化阶段里， 课前训练的作用得以最大化， 第二次知识传递的时候就为学习元素组块和管理信息的复杂性留下了空间。 当翻转课堂作为探究性学习周期一部分的时候， 课前训练的效果会被放大。
