Pemikiran-pemikiran yang dikemukan oleh beberapa ahli mengenai belajar dan pembelajaran merupakan dasar dalam desain pengembangan model pembelajaran berbasis web. Pemikiran-pemikran tersebut terwujud dalam prinsip-prinsip belajar berbasis web, yaitu: a) belajar mandiri; b) belajar tuntas; c) belajar aktif; d) belajar berjaringan.

a. Belajar Mandiri
Sistem belajar mandiri adalah pengaturan program belajar yang diorganisasikan sedemikian rupa sehingga setiap peserta didik/siswa dapat memilih dan atau menentukan bahan dan kemajuan belajar sendiri. Siswa diberikan kemandirian (baik kelompok maupun individu) dalam menentukan: 1) tujuan belajarnya (apa yang harus dicapai); 2) apa saja yang harus dipelajari dan dari mana sumber belajarnya (materi dan sumber belajarnya); 3) bagaimana mencapainya (strategi belajar); dan 4) kapan serta bagaimana keberhasilan belajarnya diukur (dievaluasi).
Belajar mandiri juga tidak dapat dipandang sebagai sesuatu yang diskrit, tetapi merupakan sesuatu yang kontinum. Inti dari konsep belajar mandiri terletak pada otonomi belajarnya. Ini dapat di artikan semakin besar derajat otonomi dan kemandirian (peran kendali, inisiatif atau pengambilan keputusan) di berikan oleh suatu guru kepada siswa dalam menentukan keempat komponen tersebut, maka semakin tinggi derajat sistem belajar mandiri yang diberikan oleh guru tersebut.
Sistem belajar mandiri sebagai suatu sistem dapat dipandang sebagai struktur, proses, maupun produk. Sebagai suatu struktur, maksudnya adanya susuna hieraki tertentu. Sebagai suatu proses, maksudnya adanya tata cara atau prosedur yang runtut. Sedangkan sebagai produk, maksudnya adanya hasil atau wujud yang bermanfaat. Komponen belajar mandiri meliputi komponen falsafah dan teori, kebutuhan, organisasi, peserta, program, produksi, penyebaran, pemanfaatan, tenaga, prasarana, sarana, bantuan dan pengawasan, kegiatan belajar, dan penilaian/penelitian.

b. Belajar Tuntas
Belajar tuntas (mastery learning) adalah filosofi pembelajaran yang berdasar pada anggapan bahwa semua siswa dapat belajar bila diberi waktu yang cukup dan kesempatan belajar yang memadai. Dalam metode belajar tuntas, siswa tidak berpindah ke tujuan belajar selanjutnya bila ia belum menunjukkan kecakapan dalam materi sebelumnya.
Belajar tuntas berdasar pada beberapa premis, diantaranya: 1) Semua individu dapat belajar; 2) Orang belajar dengan cara dan kecepatan yang berbeda; 3) Dalam kondisi belajar yang memadai, dampak dari perbedaan individu hampir tidak ada; 4) Kesalahan belajar yang tidak dikoreksi menjadi sumber utama kesulitan belajar.
Kurikulum belajar tuntas biasanya terdiri dari beberapa topik berbeda yang mulai dipelajari oleh para siswa secara bersamaan. Siswa yang tidak menyelesaikan suatu topik dengan memuaskan diberi pembelajaran tambahan sampai mereka berhasil. Siswa yang menguasai topik tersebut lebih cepat akan dilibatkan dalam kegiatan pengayaan sampai semua siswa dalam kelas tersebut bisa melanjutkan ke topik lainnya secara bersama-sama. Dalam lingkungan belajar tuntas, guru melakukan berbagai teknik pembelajaran, dengan pemberian umpan balik yang banyak dan spesifik menggunakan tes diagnostik, tes formatif, dan pengoreksian kesalahan selama belajar. Tes yang digunakan di dalam metoda ini adalah tes berdasarkan acuan kriteria dan bukan atas acuan norma.
Belajar tuntas tidak berhubungan dengan isi topik, melainkan hanya dengan proses penguasaannya. Belajar tuntas dapat dilakukan melalui pembelajaran kelas oleh guru, tutorial satu per satu, atau belajar mandiri dengan menggunakan materi terprogram. Dapat dilakukan menggunakan pembelajaran guru secara langsung, kerjasama dengan teman sekelas, atau belajar sendiri. Didalamnya diperlukan tujuan pembelajaran yang terumuskan dengan baik dan disusun menjadi unit-unit kecil secara berurutan.
Dua permasalahan yang sering muncul dalam pelaksanaan belajar tuntas: 1) Pengelompokan dan pengaturan jadwal bisa memunculkan kesukaran. Guru sering merasa lebih mudah meminta siswa untuk belajar dalam kecepatan tetap dan menyelesaikan tugas dalam waktu tertentu dibandingkan bila ada variasi yang besar dalam kegiatan di suatu kelas; 2) Siswa yang lambat memerlukan waktu yang lebih banyak dalam standar minimum, siswa yang cepat akan terpaksa menunggu untuk maju ke tingkat yang lebih tinggi. Permasalahan-permasalahan tersebut bukannya tidak bisa diatasi karena bisa diatur pemberian perhatian yang bersifat perorangan, menetapkan standar yang tinggi tapi bisa dicapai, dan menyediakan materi tambahan bagi siswa yang belajar dengan cepat.

c. Belajar Aktif
Gagasan-gagasan pokok pendekatan belajar aktif pada prinsipnya mengikuti gagasan inti teori belajar konstruktivisme. Perkembangan dalam terapan melahirkan paradigma baru, yaitu paradigma belajar aktif. Belajar aktif adalah suatu pendekatan belajar yang melibatkan siswa sebagai “gurunya sendiri”.
Belajar aktif adalah cara pandang yang menganggap belajar sebagai kegiatan membangun makna/pengertian terhadap pengalaman dan informasi, yang dilakukan oleh siswa, bukan oleh guru, serta menganggap pembelajaran sebagai kegiatan menciptakan suasana yang mengembangkan inisiatif dan tanggung jawab belajar siswa sehingga berkeinginan terus untuk belajar selama hidupnya dan tidak tergantung pada guru/orang lain bila mereka mempelajari hal-hal baru. Suasana belajar aktif adalah suasana pembelajaran yang membuat siswa melakukan: 1) Pengalaman; 2) Interaksi; 3) Komunikasi; dan 4) Refleksi.
1) Pengalaman. Anak akan belajar banyak melalui berbuat. Pengalaman langsung mengaktifkan lebih banyak indera daripada hanya melalui mendengarkan. Mengenal benda terapung dan tenggelam akan lebih mantap bila mencoba sendiri secara langsung maupun simulasi komputer daripada hanya mendengarkan penjelasan guru. Demikian pula untuk hal lainnya;
2) Interaksi. Belajar akan terjadi dan meningkat kualitasnya bila terjadi suasana interaksi dengan orang lain. Interaksi dapat berupa diskusi, saling bertanya dan mempertanyakan, saling menjelaskan, dll. Pada saat orang lain mempertanyakan pendapat kita atau apa yang kita kerjakan maka kita terpacu untuk berpikir menguraikan lebih jelas lagi sehingga kualitas pendapat itu lebih baik;
3) Komunikasi. Pengungkapan pikiran dan perasaan, baik secara lisan maupun tulisan, merupakan kebutuhan setiap manusia dalam rangka mengungkapkan dirinya untuk mencapai kepuasan. Pengungkapan pikiran, baik dalam rangka mengemukakan gagasan sendiri atau menilai gagasan orang lain, akan memantapkan pemahaman seseorang tentang apa yang sedang dipikirkan atau dipelajari;
4) Refleksi. Bila seseorang mengungkapkan gagasannya kepada orang lain dan mendapat tanggapan maka orang itu akan merenungkan kembali (refleksi) gagasannya, kemudian melakukan perbaikan sehingga memiliki gagasan yang lebih mantap. Refleksi dapat terjadi sebagai akibat dari interaksi dan komunikasi. Umpan balik dari guru atau siswa lain terhadap kerja seorang siswa, yang berupa pertamyaan menantang (membuat siswa berpikir) dapat merupakan pemicu bagi siswa untuk melakukan refleksi tentang apa yang sedang dipikirkan atau dipelajar.

d. Belajar Berjaringan
Dampak dari kemajuan teknologi informasi dan komunikasi, fasilitas kelas virtual dapat menggantikan sarana prasarana belajar konvensional. Guru bisa jadi sedang duduk di kantor tatkala siswa tekun menyimak pelajarannya di layar monitor secara berjaringan lewat internet. Kelas virtual (virtual classroom) adalah cara baru pembelajaran yang lebih mutakhir, seluruh aktifitas dilakukan dalam media multimedia. Misalnya: a) Tatap muka dengan pendidik melalui fasilitas konferensi video (video conference) atau layar mungil ponsel lewat fasilitas teknologi 3G; b) Grup diskusi dilakukan secara serempak dalam fasilitas maya di internet bisa melalui konferensi video, chating, mailing list atau forum; c) Materi pelajaran disajikan dalam bentuk picture, video streaming, power point atau simulator.
Belajar berjaringan menyajikan fleksibilitas ruang dan waktu. Siswa bisa belajar dimana saja dan kapan saja, maksudnya kapan saja bisa memanfaatkan belajar berjaringan. Jalur dunia maya memungkinkan siswa online belajar dan berdiskusi dengan teman-teman dari seluruh dunia. Sekaligus bertanya langsung kepada pakar-pakar top di belahan benua lain, baik lewat group discussion ataupun konsultasi private melalui e-mail dan internet messenger. Fasilitas multimedia, juga memberi peluang siswa memperoleh materi pelajaran yang jauh lebih kaya ketimbang buku-buku teks tradisional. Misalnya: gerakan gelombang bisa disimulasikan dalam tiga dimensi dan suara gelombang bisa dimunculkan bersamaan.
Interaksi dalam belajar berjaringan merupakan elemen penting dalam pengimplementasian pembelajaran berbasis web. Namun yang dimaksud dengan interaksi di sini bukanlah interaksi antar orang melainkan interaksi antara siswa dengan materi (content). Pada pembelajaran berbasis web, guru mengendalikan dan mengontrol interaksi tersebut, dengan waktu yang terbatas, guru harus mampu memastikan bahwa siswa dapat memahami materi (content) yang disampaikan. Hal terpenting yang bisa kita lakukan pada suatu proses pembelajaran adalah dengan melakukan interaksi.
Belajar berjaringan menawarkan banyak sekali peluang untuk berinteraksi. Pada kenyataannya, tugas atau diskusi bisa dilakukan secara lebih mudah pada belajar berjaringan dibandingkan pada kelas konvensional yang mungkin membutuhkan penataan ulang meja dan lain sebagainya. Interaksi yang terjadi pada sebuah belajar berjaringan bisa berarti interaksi antara siswa dengan guru, interaksi antara siswa dengan media, partisipasi siswa pada sebuah sesi diskusi, atau kolaborasi antar siswa itu sendiri.