我国传统教育在九十年代以前的教学模式基本上都是以教师为中心。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，便于教师组织、监控整个教学活动进程，便于师生之间的情感交流，因而有利于系统的科学知识的传授，并能充分考虑情感因素在学习过程中的重要作用。其严重弊病则是：完全由教师主宰课堂，忽视学生的认知主体作用，不利于具有创新思维和创新能力的创造型人材的成长。
21世纪，人类将要面临的、日益严峻的种种挑战，未来的工作环境以变化快、技术新、系统由计算机控制、办事用新方法为特点。未来的社会将会越来越强调创造性地解决问题的能力、运用判断进行思维的能力、在集体中协同工作的能力、有效地运用技术的能力、懂得活到老学到老的价值等。这就要求学校培养出的新世纪接班人应当具有更多的发散性思维、批判性思维和创造性思维，即应当是具有高度创新能力的创造型人材，而不应当是只知接受教师传授的知识、只会记忆与背诵前人经验、不善于创新也不敢于创新的知识型人材。
基于网络应用的小学生开放性探究性学习的实践研究，以学为中心，依托小学活动课、社会课、自然学科等课程，选择诸如"大自然警钟长鸣""传统的民族节日""环保餐具""形形色色的花"等综合主题， 在教学过程中创设一种类似科学研究的情境和途径，学生在老师辅助与支持下，以科学研究的方法，应用网络作为学生阅读的或查找大量的资料来进行学习的工具，支持学生使用广泛的信息，强调发现并获得知识的过程，通过具体的实践活动，主动体验、探索发现，发展对信息的收集、整理、分析和判断的能力，以及科学研究能力的学习活动。学会对大量信息的收集，分析和判断，发展学生的思维能力，创造能力和实践能力，学会自主、创造性地学习，养成属于他们自己的科学精神、科学态度；真正把握科学方法，形成科学的行为习惯。
以学为中心的基于网络应用的小学生开放性探究性学习的教学设计就是学习环境的设计，主要包括：学习任务分析、学习资源与认知工具的设计、学习组织形式的设计、学习的基本步骤、教师辅导策略的设计。
一、学习任务的设计
1、真实性任务的设计：
基于网络的小学生开放性探究性学习提倡以解决学生在现实生活中遇到问题为目标，学习的内容选择真实性任务，真实性的任务可以整合多种知识和技能，有助于学习者用"真实"的方式应用知识，同时也有助于学生意识到他们所学知识和技能与他们是相关的和有意义的，这也是维持学习动机的非常重要的因素。
由于真实性任务中学生了解自己所要解决的问题，有主人翁感，任务本身又是整体性的，具有挑战性，学生必须依靠自己解决问题，而不仅仅是研究别人的解决方法，这样他们就好象在真实世界中解决问题一样，解决了问题就是奖励，因此容易激发起内部动机。
2、解决问题的设计
在教学中，采用以问题为中心的综合主题式研究性学习的途径，选择与儿童生活经验有关的问题，让小学生在教师的辅导下，以类似科学研究的方法发现问题，研究问题、收集资料、分析资料，表达交流成果的能力。教师通常呈现一个需要学习探究的问题，提供解决问题的依据，引导解决问题的方法。通过学习者内外部世界的积极互动，养成属于他们自己的科学精神、科学态度；真正把握科学方法，形成科学的行为习惯。特别强调让学生亲自参与探索研究，进行社会调查、访谈、外出收集资料，向专家请教等多种社会实践活动，通过亲身经历探究的过程，领悟科学方法及其价值，发现科学事实及其规律。逐渐养成科学态度，培养创新意识，提高实践能力。
由于具体问题往往都是同时与多种概念原理相关，我们主张弱化学科界限，强调学科间的交叉。
二、学习资源与认知工具的设计
1、学习资源的设计
基于网络的学习资源不受时间、空间和地域的限制，通过计算机网络可扩展至全社会的每一个角落，甚至是全世界，这是真正意义上的开放性的学习资源，每个学习者可以在任意时间、任意地点通过网络自由地学习、工作。这是真正意义上的自主学习；每一个人，不管贫富贵贱都有可能得到每个学科第一流老师的指导，都可以向世界上最权威的专家请教，都可以借阅世界上最著名图书馆(例如美国国会图书馆或英国剑桥大学图书馆)的藏书甚至拷贝下来，都可以从世界上的任何角落获取到最新的信息和资料……。
基于网络的学习资源的类型可以分为三类：
(1)本地资源：指教师在上课之前把学生需要的部分资料收集整理好，集中在本地的局域网上，供学生参考使用。
(2)远程资源：指教师在本地的局域网上运用"page to page"的方法超链接到internet,学生通过超链接可以直接找到需要的资料。
(3)泛资源：指学生自己运用"雅虎、新浪、搜狐等"搜索引擎直接上网收集资料
基于网络的学习资源能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多采的交互式人机界面，能为学习者提供符合人类联想思维与联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库，因而很易于激发学习者的学习兴趣，并为学习者实现探索式、发现式学习创造有利条件。从而有可能在这种教学模式下，真正达到让学习者主动建构知识的意义、实现自己获取知识自我更新甚至创造新知识的理想目标。
2、认知工具的设计
认知工具的概念不是一个具体的概念而是一个抽象的概念。成为认知工具的唯一标准是看这个工具是否能帮助学习者完成认知操作、促进学习者进行思考。
基于网络的认知工具主要有：explorer 浏览器、e-mail、bbs论坛、聊天室等。我们知道，学生在学习过程中由于背景知识、学习习惯和能力、认知风格都有很大的差异，因而需要的认知工具的种类和数量也不同。所以我们提供多种认知工具，以适应不同学生的不同需求。
这类认知工具具有开放性、探究性，对信息的收集技能、组织技能、创造技能、操作技能、传达技能等都提出了较高的要求。
三、学习组织形式的设计
1、合作学习小组
学生学习的组织形式通常有好几种，基于网络应用的小学生开放性探究性学习的实践研究，是通过小组形式组织学生进行学习的一种组织形式。小组协作活动中的个体(学生)可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中，学生之间为了达到小组学习目标，个体之间可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证，以期获得达到学习目标的最佳途径。
实践显示，学生在具有良好组织结构的协作小组中学习，其效果远远优于传统的班级组织形式。多个协作者共同完成某个学习任务，在任务完成过程中，协作者之间互相配合、相互帮助、相互促进，或者根据学习任务的性质进行分工协作。不同协作者对任务的理解及其视点不完全一样，各种观点之间可以互相补充，从而圆满完成学习