伴随新课改实施的逐步深入，传统教学因过分遵循实证主义范式阻碍学生“学会学习”能力发展的问题日益凸显，“以学为主”取代“以教为主”的声音愈来愈响，学习环境的创设随之成为教学的本质。同时，网络技术的发展促进了学习资源和学习途径的日益多样化，自主学习的重要性也日益显现，创建一种能够促进学生学会学习的学习环境被提上日程。关于学习环境，国内外学者的研究重点主要集中在建构主义学习环境，希望从学生的视角出发，关注学生的评价需求；或用建构主义干预教学，但大多效果欠佳。混沌理论作为与相对论和量子力学齐名的三大发现之一，已涉及计算机、医学、经济等很多领域，如此迅速的发展使教学工作者认识到教学也处处存在混沌，且这些混沌现象严重影响学生学习能力的形成。受此启发，本文尝试将混沌理论应用于学习环境设计，创建以促进学生“学会学习”能力发展为目标的元学习环境，并对其在平台上的施用效果进行了创新性分析，结果比较令人满意。主要工作如下：（1）论证混沌理论应用于学习环境设计的可行性和优势。通过分析国内外学习环境和混沌理论的研究现状，发现学者们一致推崇的建构主义学习环境，总达不到预想目标，且存在走向传统教学另一极端的趋势。结合混沌理论对教学设计的启发，本着丰富将混沌理论应用于实证研究、扬长避短的原则，提出了将混沌理论应用于学习环境设计以促进学生“学会学习”能力发展的设想，并对混沌理论和学习环境结合的可行性和优势作了详细分析。（2）设计基于混沌理论的元学习环境模型。通过比较分析建构主义学习环境和元学习环境的目的异同，确定了元学习环境设计的主线，即“学什么”、“怎么学”及“怎么样”，依据此主线和混沌理论对教学的影响，详尽论述了学习目标、学习资源、学习情境、学习工具、学习策略和学习评价设计，构建出了基于混沌理论的元学习环境模型。（3）借助Office365平台具体实现元学习环境。通过分析信息技术课程特征，提出利用学生课余时间发展新的学习模式，让学生清晰认识学习的重点和难点的必要性。借助Office365可使用户在任何位置访问电子邮件、使用Office工具、参加Web会议和实现文件共享等功能，组建小组网站和班级网站，分配对应权限，进行组内及组间的元学习与协作。文中以《计算机病毒及预防》教学为例，呈现了元学习环境的具体实施过程。（4）提出基于成绩增量的学习效果量性评价方法。对元学习效果的量性评价，本文借鉴传统马尔可夫教评模型，分析其优势与不足，提出以成绩增量为基础的新的评价模型，用成绩增量的等级转移效率为标准评价元学习效果。目前，关于混沌理论的应用多停留在教学设计方面，本文对其在学习环境方面的应用做了本次研究，且收到了比较满意的实验效果。