信息技术对学习产生了深刻的影响,为学习提供了自主性与社会合作的更多可能性。传统的学习理论不能很好的解释信息联通环境下的信息一知识的转化、个体一群体的交互机制、情感与文化价值对富技术状态下的学习影响等问题。协同学习理论对学习过程中信息与知识、个体与群体的关系进行了深入辨析,提出了技术条件下的学习机制与关键要素,提供了一种宏观视野(学习整体场域)下具有微观可操作性的精巧分析框架,为有效的教学模式设计与教学环境建设提供了理论基础。根据协同学习理论,信息化教学环境应该为学习者提供有效的协同环境与工具支持。本文将对协同学习的理论做进一步的深入研究,构建协同学习理论支撑下的协同学习环境,并初步探讨信息技术支持下的学习模式,通过基于协同学习环境下的教学实证研究验证协同学习理论的可行性与有效性。具体研究思路为,以构建协同学习软件系统为目标,基于已有研究成果和理论探究,通过“理论探索——技术映射——系统开发——应用实践”的多次迭代,在不断改进软件制品的同时完善协同学习理论,最终实现系统的实践应用。全文共分五个部分展开论述：第一部分通过合作、协作、学习共同体等相关概念辨析,界定协同学习,确定协同学习的特点及与其他类似概念的区别,并阐述理论依据为后续系统的设计提供参考。第二部部分,从软件系统设计角度出发,深度剖析已有的协同学习相关理论成果,引入“工作记忆”概念、纳入“迭代反思”原理,改进原有的协同学习元模型和协同学习原理；确立并细化协同学习过程三个阶段,完成协同学习过程的技术映射。第三部分,在阐述协同学习系统设计依据和原则的基础上,对协同学习系统进行基本架构构建和流程设计,并对面向协同学习各阶段的学习工具进行逐一分析。同时提出了构建协同学习系统的关键技术问题,即学习工具与系统的耦合及学习工具间的数据传输,最后通过定义学习工具基本结构及数据传输规范,解决了系统构建的技术问题。第四部分,根据以上对系统的设计,在阐述开发技术架构的同时,实现了协同学习系统(SLTK)的后台管理模块、协同学习工具集和前台学习模块。第五部分,记录了协同学习系统(SLTK)分别在哈尔滨师范大学和上海师范大学开展的两轮实践过程。针对第一轮实践失败,在分析其主客观原因的同时,对系统功能和教学设计做出了改进。而后开展第二轮实践,通过学生的参与、精细化的教学设计、系统功能的完善保证了此次实践的成功,这在一定程度上验证了协同学习理论的可行性和有效性。