随着信息与智能时代到来,创新人才的培养成为社会发展的需求。机器人教育和机器人竞赛成为培养创新人才的有效途径,很多国家日益开展对机器人的学习和研究。目前我国很多学生通过参加机器人社团、机器人竞赛加入到机器人的学习,但是机器人教育在逐步开展的同时,也出现了诸如缺乏科学的理论体系、教学方式单一以及学生只重视竞赛的结果和荣誉等问题。因此,如何更好地使学生掌握机器人竞赛所需基本知识,发散学生创新思维进而能够提升学生创造力和问题解决能力,使机器人教育能够在中小学有效开展,是我们需要研究的关键问题。本研究以机器人竞赛活动所需的基本知识为教学主线,将设计型学习这一新兴学习范式融入到机器人常规课堂中,构建教学活动框架并开展区别于竞赛集训的教学活动进行实践探索。首先总结了国内外设计型学习和机器人教育领域的研究成果和现状,并阐释和分析本文的理论基础;其次对机器人竞赛活动的现状、需求、以及具体活动概述进行分析,为教学活动设计提供支撑;再次通过教学活动前期分析明确教学目标、内容和学习者特征,以设计型学习经典模型为参考,构建适用于机器人竞赛教学的活动框架,该框架以学生活动为主体,设计了探究学习、迭代设计和反思优化三个主要阶段。最后在南京市K小学以乐高EV3为载体开展教学设计、教学实施、教学评价以及反思与修正四个环节的教学实践,实践过程中以活动评价表、课堂观察和访谈等方式检验教学实施的效果并对初始框架进行修正完善,最终形成基于设计型学习的小学机器人竞赛教学活动框架。基于以上工作,通过创造力量表测试、作品评价数据和课后访谈进行分析,取得一些研究成果:在机器人教育常规课堂中,机器人竞赛教学活动框架的设计与实践是行之有效的;基于设计型学习的小学机器人竞赛教学活动可以有效地培养并提高学生的创造力和问题解决能力,提高对机器人的学习兴趣和积极性,在学习知识的同时提高综合素质。