兒童生態線上學習網站的創作須有理論作為基礎，因此個人從「兒童學習理論」及「網路學習理論」兩方面尋求專家的文獻記錄，藉此加強個人對學習理論的認識，讓學習網站不僅限於視覺設計，而更能琢磨於網站內容的規劃。
第一節 學習理論基礎
一、 自然科教學模式
國小的科學教育注重兒童科學興趣的培養，科學淺能的開發，科學態度的培養，民國八十二年九月二十日公佈的課程標準，國小自然教育目標在於指導兒童接近自然，瞭解人與周圍的環境和諧共存之重要，增進科學知能與科學情趣，熟練科學方法，以養成具有科學素養的國民（周錦鐘，2001）。
在現今多元化的教學環境中，教師是「教導（teaching）」與「學習（learning）」中的經紀人，教師不應該是站在講台上傳播知識的人，而應該是兒童思考運作的啟發者、諮商者、督導者、諮詢提供者或評鑑者（熊召弟，1991）。有效的自然科教學應該在兒童和自然科學間尋求平衡點（Wolfinger，1984）。
有效的自然科教學應該是在兒童和自然科學間尋求平衡點（Wolfinger，1984）。教學策略成功與否，受到許多因素的影響。而教學方法的種類可說是不甚枚舉，如果應用恰當，自然會達成有效的教與學。
自然科學的教學，以兒童的「做」為開始，並以兒童的「做」為終結（熊召弟，1991）。所以教材中每一個科學概念的發展，都應該考慮到兒童對科學活動的興趣，再從這些概念來培養兒童正確的自然科學習態度。
二、 兒童遊戲學習的理論
以遊戲為本位的教育概念並不是在二十一世紀的現在才有的，源自最早的遊戲之先驅倡導者－法國的盧梭（Jean Jacques Rousseau）。「遊戲是兒童社會、情緒及認知發展的重要樞紐，而且遊戲也是他們發展的寫照。」（Bredecamp &; Copple，1997）
喜愛遊戲是兒童的天性，對兒童而言，遊戲是一種學習、活動、適應、生活或工作。今日的兒童生長在科技及知識爆炸的時代中，使用滑鼠悠遊在電腦螢幕前，已變成他們日常生活必備的經驗，相對於以往兒童對真實玩物的操作已相當類似。電腦活動應與其他教育遊戲及學習活動合併使用，而不是僅當作玩遊戲的個別使用目的，電腦可幫助兒童調查及探索主題與方案。成人應該幫助兒童瞭解電腦是好玩及具價值的，想想電腦的使用對兒童教育之影響，並學習有關兒童使用電腦的經驗順序，不斷設計開發更多的學習軟體。
遊戲是主動的而且是動態的，被動的或是消極的旁觀行為，無所事事都不能算遊戲。因此兒童看電視或是看運動比賽均不算是遊戲，只有主動參與活動才算是遊戲（張欣戊，1989）。
三、 評量在教學的意義
教學是師生共同參與而產生交互影響的動態過程，而評量則是運用科學的方法和技術，蒐集有關學生學習行為及其成就的正確資料，在根據教學目標，就學生學習表現的情形，予以分析、研究和評斷的一系列工作。在整個教學歷程中，評量是承接轉合的關鍵部份，而不是教學歷程的終點站，並非表示教學活動的結束。教學評量的主要目的，在於分析教學得失及診斷學習困難，作為實施補救教學和個別輔導的依據（簡茂發，2001）。教學評量包括三大部分，即教師的教學效率之評量、學生的學習成就之評量、課程的設計與實施之評量。多元化教學評量理念與方法之評介， 在課程及教學的研究發展上，實為當務之急，有其必要（簡茂發，2001）。
第二節 網路教學的理論基礎
一、 電腦輔助教學理論基礎
電腦應用在教學上成為一種教學媒體，約始於1950至1960年代之間，當時恰巧正面臨個別化教學的理念主導整個教育界的階段，而電腦正是一種適合用於個別化教學情境，讓學習者能夠與電腦互動、學習，並且具備「適性教學」（Adaptive Instruction）功能，可以配合學生的程度與學習速度來教學的媒體（朱則剛，1998）。具體而言，電腦應用於教學而成為一種教學媒體，其主要的特性包含了互動性、適性教學、學習者控制、不受時間限制、具有管理能力等優點，但也具有…等缺點存在，是建置者與使用者需要克服的地方。
二、 電腦輔助教學的方式
以目前國內兒童網站設計內容看來，其訴求的兒童年齡應為心理學上後兒童期的小朋友，年齡介於6-13歲（陳志昌，2000）。相對地在教學方式上，兒童有著不同於成人的學習方式，我們不能再將成人的教育運用在兒童身上，而對兒童的教學應以最適合兒童的方式來進行為最適合。因此，兒童電腦輔助教學所採用的教學方式，大致而言，包括練習式（Drill &; Practice）、個別指導式（Tutorial）、遊戲式與模擬式（Gram &; Simulation）、發現式（Discovery）及問題解決式（Problem &; Solving）等幾種（朱則剛，1998）。一般而言，電腦輔助教學多強調其適性教學能力，並將其視為個別化教學的方法。這樣的教學方式雖然以成為流行的趨勢，但如果電腦化教學進展到成為教學的主要方式，學生將逐漸行成孤立個性，並與社會產生落差及脫節現象。
三、 智慧型虛擬人物的定義
智慧型虛擬人物的定義，在美國AgentLand這個網站上，有一明確的定義：「智慧型虛擬人物是一套工具軟體，它能依據使用者的需求，在網際網路上，自動完成某些動作」（孫光天、朱社君，2001）。智慧型虛擬人物的技術在電腦與資訊科學中是成長非常快速的領域，它可允許人類指派工作給電腦、幫助尋找及過濾資訊、或記得你已經忘記的事情、歸納複雜的資料、櫃台服務等（Gilbert, 1997）。因此在網路主題探索式課程內設置一智慧型虛擬人物，將可以使學習者的學習效能提昇（林奇賢、沈滄炫，2000）。
隨著網路科技的進步，線上學習網站不在只是單純的文字及圖像的呈現，以往為人詬病的缺乏人際互動、僅提供單向學習環境等問題，都可以在現今的技術上獲得解決。除此之外，如果能在網路學習環境中設置一智慧型虛擬人物，來協助學習者進行學習活動，則學習活動不但會變的更為有趣，也可以提升兒童的學習效能。