（1）原有知识的利用：学生带着先备知识来到教室里进行学习的。

（2）从新手到专家的转变：专家是指在特定领域具有专业知识的人，它们能够有效地思考其所在领域的问题，他们比新手更容易识别出有意义的信息。

（3）脚手架：脚手架指在深层学习中提供的支持，它专门为学习者定制，用来及时帮助学习者达到其学习目标。

（4）外化和表达：当学习者能够将自己正在形成的知识进行外化并且表达出来时，学习者会获得更好的学习效果。

（5）反思：思考的过程会产生反思或元认知。

（6）具体知识到抽象知识的建构：“教具”可以帮助实现这个过程，当某些概念无法用教具呈现时，计算机软件可以起到帮助。

（7）学习环境的设计：学习环境的设计要考虑以学习者、知识、评价、共同体为中心四个要素。

案例背景：     德格鲁特是一位出生于荷兰的国际象棋大师，1937 年和1939年曾经代表荷兰出战国际象棋奥林匹克大赛，其后开始关注国际象棋的心理学问题，在20 世纪40 年代至60 年代期间进行了一系列非常著名的心理学实验，并出版了《国际象棋中的思维与选择》一书，成为国际象棋心理学的开创者。  

案例正文：     德格鲁特在20 世纪40 年代进行的有关专家与新手的划时代研究中，进行了两个经典实验。在第一个实验中，他在棋盘上用22 个棋子摆出残局，之后要求不同水平的棋手（从没有经验的业余爱好者到国际象棋大师）迅速看一眼棋盘，持续时间为2～15 秒，也就是人类短时记忆所需的时间，然后要求他们马上说出每个棋子摆放的位置。结果发现，业余爱好者几乎说不出来几个棋子当初摆放的位置，而国际象棋大师则不然，他们可以非常轻松地还原残局。具体结果是特级大师可以还原100%，大师可以还原95%，专家可以还原73%，而一般棋手则只能还原41%。这个实验似乎表明，国际象棋大师拥有非同常人的记忆力，因此，专家和新手的差别可能主要表现在记忆力上。   图1 第一个实验中被试还原棋局的结果     在第二次实验中，他把棋子随机地、毫无规则地摆放在棋盘上，然后呈现给被试，要求他们还原。结果令人惊讶的是那些国际象棋大师拥有的优势好像消失了，他们对这个毫无规则的残局的复盘结果和新手几乎没有什么差别。这似乎表明，专家和新手在记忆力上没有什么太大的差别，与人类短时记忆容量有限的假设基本保持一致。

学习环境的作用和影响可以用四个要素来进行评价，学习者为中心、知识为中心、评价为中心、共同体为中心，且四个要素不是彼此对立的，而是紧密相关的。

1、以学习者为中心：关注学生的背景、文化和他们已经具备的能力，关注学生的已有学习经验。

2、以知识为中心：关注教什么、为什么要教、怎样组织这些知识以促进学习。

3、以评价为中心：帮助学生看到自己是否进步，帮助教师发现教学过程中需要改进的问题。

4、以共同体为中心：鼓励学生提问，回答问题，尊重同伴相互之间共同学习，培养学习者的决策能力并且构建学习者之间、教师之间、学校与社区之间的学习生态圈。   

技术支持与学习环境的发展关系：

The challenge for teachers and course developers working in an online learning context is to construct a learning environment that is simultaneously learning centered, content centered, community centered, and assessment centered. There is no single, right medium of online learning, nor a formulaic specification that dictates the kind of interaction most conducive to learning in all domains with all learners. Rather, teachers must learn to develop their skills so that they can respond to student and curriculum needs by developing a set of online learning activities that are adaptable to diverse student needs. Table 2-1 illustrates how the affordances of these emerging technologies can be directed so as to create the environment that is most supportive of “how people learn.”

案例一：Gizmos 建构式数学与科学教学网站

案例二：WILD生态课程EcoMUVE

案例三：PHET仿真教学