信息通讯技术(ICT)在教育教学中的应用越来越广泛，但目前ICT教育应用的模式比较单一，教师对学习过程的管理和控制比较困难，无法在中小学课堂教学中大规模有效地应用。 本研究旨在将学习设计引入中小学课堂教学中的ICT应用，从理论和现状出发，尝试提出一种基于学习设计的新型应用模式，并以初中科学课程为例，通过实践探索，检验和总结如何在中小学ICT教育中合理有效地使用学习设计。研究主要分为以下几个部分： 理论分析部分：对学习设计相关的概念进行了阐述，对其内涵从理论、规范和实践层面进行了理解，并对当前国内外研究现状、应用现状、研究热点和发展趋势进行了梳理。 提出依据部分：从现状出发分析了将学习设计引入中小学ICT教育应用的必要性，从操作环境、理论基础、学习设计自身的特点和优势三方面分析了引入的可行性。 模式构建部分：侧重于模式的应用流程构建，将学习设计在课堂教学中的应用分为三个框架：设计框架(教学设计)、技术框架(学习单元的设计与开发)、应用框架(基于学习设计的教学和学习)，其中教学设计部分没有展开论述。 实践检验部分：主要包括实验设计和实验开展。详细介绍了实验的架构、材料开发过程、实验开展过程和实验结果分析，同时对所构建的应用模式进行反思，做出评价与说明。 本文所做的主要工作和基本观点有： (1)对学习设计从概念、内涵到实施进行了梳理，对研究现状、应用现状和发展趋势进行了总结； (2)构建了基于学习设计的ICT教育应用模式，提出基于学习设计的ICT教育应用思想和方法，并将此作为一种通用和概括的模式来理解，理论上它对任何学科、任何包含过程的教学和学习都是适用的： (3)对现有的学习平台进行了试用和选择，确定了本研究的开发的技术路线。对相应的学习设计平台进行了二次开发，设计和开发了初中科学课程七年级和八年级两章内容的学习单元； (4)利用本研究开发的学习单元进行了两次共四个月时间的对比实验。实验结果表明，在课堂教学中运用基于学习设计的ICT应用模式受到了学生的普遍欢迎，提高了学生的学习兴趣和学习能力。它对提高学生的成绩的提高也有一定的作用，尤其是针对基础较差的学生效果更明显； (5)通过对实验和师生的调查反馈结果的分析证明，本研究所构想的基于学习设计的ICT应用模式具备较好的可行性和教学实用性，但仍需要根据教师、学生所反馈的意见和建议作相应的改进，更深入广泛地实践研究，才有可能在更好地发挥其功效，完善此模式。 本研究为解决目前中小学ICT教育应用模式单一的问题提供一个可选方案，为教师和学生以后进行基于学习设计的ICT教育应用研究和实践提供有益的参照。