自从人类步入网络时代起，关于适应新时代特征的学习理论日异月新，其中连通主义学习理论因为其完美的解释了知识网络的构成以及知识如何在网络中进行连通而越来越被当今从事在线学习环境研究的学者关注与思考，适逢当今网络环境下初中化学实验学习暴露出诸多问题，本文旨在面向解决当下实验学习中的这些问题，以及面向学科本体的网络学习能力新诉求，以连通主义为理论假设研究网络环境中初中化学实验学习的新范式，并设计支撑系统，构建数字化学习环境。本文在分析国内外化学实验在线学习以及导向学习模式现状的基础上，始终贯彻以学科本体分析学习者学习规律分析为起点，而后进行理想学习模式设计，最后进行整合点诊断、构建支撑系统环境这一研究思路。本文研究内容包括：1.本研究从学科本体出发，依据学科本体分析相关理论依据，通过对初中化学实验本体分析，总结出面向初中化学实验学科本体的相关能力诉求；同时论证了网络环境对于这一系列能力培养有很好的促进作用。2.本研究基于Hill&Song自我导向学习学习模式，及连通主义要义下学习者心智模型，以网络环境下学习者化学实验能力诉求为培养取向设计学习模式，该模式阐述了网络学习环境中的对象与认知行为以及他们之间的本质联系，最后基于该模式设计理想学习过程。3.本研究依据整合点相关理论为指导依据，对所提出的基于自我导向学习模式的理想学习过程进行整合点诊断，并根据所分析的整合点构建支撑系统环境。4.本研究依据MOOC课程组织原则，基于所提出的支撑系统环境设计学习活动案例及相关类别活动组织形式。