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随着21世纪科学技术的快速发展,STEM教育受到世界各国的追捧和重视,我国也不例外。目前国内对中小学STEM教育已有一定的研究,但是《中国STEM教育白皮书》中提到计算机编程科目在中小学几乎没有。而在科学技术飞速发展的今天,机器人已逐渐进入我们生活的方方面面,学生对学习和了解机器人非常感兴趣。然而从文献和案例分析来看,国内对小学乐高机器人STEM课程设计处于起步阶段,相关教育工作者对小学乐高机器人STEM课程研究比较少且还未深入。由于美国有着比较成熟的STEM课程设计模式,且理论研究和实践研究比较深入成熟,同时美国小学4-5年级与中国小学5-6年级学生认知发展处于具体运算阶段和形式运算阶段之间,具有一定抽象思维和解决问题能力。因此,本研究采用文献研究法、专家调查法、问卷调查法和案例分析法展开研究,通过泰勒原理、迪克和凯里教学设计模型、布鲁姆分类教学目标、美国6E教学模式及评价指标体系构建原则试图构建STEM课程案例分析框架,并根据STEM课程案例分析框架构建STEM课程案例评价指标体系。所以笔者通过选取美国小学4-5年级的10个乐高机器人STEM课程案例进行整理分析,总结归纳出STEM课程设计优缺点,从而为我国提供参考。通过对美国小学4-5年级乐高机器人STEM课程案例进行梳理发现,其课程设计优点为:第一,课程实施方面,基于工程设计过程展开实施;第二,课程内容方面,注重课程内容与现实生活密切联系,课程内容具有整合性和实践性;第三,课程评价方面,采用课堂嵌入式评价且评价贯穿于整个教学过程;但同时也存在不足,包括缺乏使用交流协作工具及教学环境单一,忽视培养学生利用信息技术自主检索和收集信息能力,课堂引入方式缺乏新颖性及拓展部分内容没有具体实施。因此,笔者根据STEM课程设计优点和不足之处,做到取其精华去其糟粕,结合《中国STEM教育白皮书》和《中国学生发展核心素养》,从学习者分析、游戏导入、工程设计过程探究、成果分享、嵌入式评价反思和拓展六个环节试图构建适合我国小学5-6年级乐高机器人STEM课程设计框架,为我国小学一线教师和教育工作者提供乐高机器人STEM课程设计思路。