《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》提出未来教育要"充分利用现代信息技术手段,改进教学方式,适应学生个性化学习需求"。作为技术助力学习理论与实践双向沟通的成果,开发技术增进的环境并将其应用于真实课堂是当前国际学习科学领域的研究热点之一。在此背景下,研究在技术增进的学习环境中学生科学概念的学习过程,既有助于增进对学生学习本质的认识,也能对如何在这一环境中改进教学的现实问题有所启示。因此,本研究以知识整合框架(简称KI框架)为理论支持,以基于该框架开发的WISE环境为代表,探索技术增进的环境中学生科学概念学习的过程,以此揭示融通理论与技术以促进学生科学概念理解的途径。基于此,本研究探讨以下三个问题:问题1:技术增进的环境和常规课堂环境在影响学生科学核心概念的学习方面具有怎样的差异?问题2:学生在技术增进的环境中的学习行为与其学习结果之间的关系是什么?问题3:学生在技术增进的环境中学习科学核心概念的过程是怎样的?本研究采用混合研究法,在S市三所学校的初中生中开展了三项子研究。子研究一采用准实验设计,选取"光合作用"作为具体学习内容,比较了在WISE中与常规课堂环境中学习的学生在前测、后测和延期后测上的表现差异。子研究二在子研究一结果的基础上,对WISE "光合作用"单元进行本土化精制,并进一步探索学生在WISE中学习行为与学习结果之间的关系。子研究三以前两项子研究的发现为基础,采用质性研究方法,追踪10名学生在WISE单元学习过程中,在"光合作用"概念理解上发生的变化。研究结果表明:第一,技术增进的环境对学生科学概念的学习具有长期积极的影响。第二,采用KI模式设计的WISE单元因其探究性课程单元与渐进式脚手架的设计实现了学生的个性化学习。第三,诞生并形成于设计研究过程的KI框架借助技术增进的环境在学习理论和科学概念学习实践之间架起了一座使二者相互融通,共同发展的桥梁。本研究指出,技术增进的学习环境能够促进学生的理解性学习,但是,设计上的精良(如WISE)并不能保证每一名学生的最优化学习。教师在此类环境中的作用就在于充分利用技术工具监控学生的学习进程,据此提供有针对性的指导。最后,期望未来的研究者能够在技术增进的学习环境对学生概念理解的长期影响和技术增进的学习环境中教师的专业发展等方面进行深入探索。