以培养学生创新能力、创新精神为主要出发点的创新教育，是知识经济对教育改革的必然要求，也是世界各国教育改革的主导方向。针对我国基础教育的实际情况，培养和开发学生的创新能力，是我国教育界当前所面临的巨大挑战。 课堂教学和课外活动是学校工作的重要组成部分，也是全面实施创新教育的重要途径。课外活动在培养学生的德、智、体、美、劳全面素质、创新能力以及特长方面，有着课堂教学不可替代的独特作用和优势。本研究旨在以创新能力的培养理论和建构主义学习理论为依据，以开展智能机器人小组活动作为切入点，探索构建一个符合学生身心发展、有利于促进学生创新能力培养、切实可行的课外活动教学设计模式，即基于创新能力培养的课外活动教学设计模式，以指导课外活动辅导教师的实践教学。该模式基本轮廓包括创新硬环境、创新软环境、学生活动和活动载体四部分内容。该模式过程主要分为三个阶段：创新活动的前期准备阶段(问题生成阶段)、创新活动的中期主体过程阶段(实践体验阶段)以及创新活动的后期成果展示阶段(表达交流阶段)o依此模式所开展的课外活动，学生始终发挥主体作用，扮演主人翁角色、学习者角色、设计者角色、实践者角色和表演者角色；教师主要发挥辅导的辅助作用，扮演激发者角色、观察者角色、咨询者角色、学习者角色、组织管理者角色和朋友角色。对学生创新能力的培养则贯穿于整个课外活动教学过程的每一个环节。通过应用此模式开展智能机器人小组课外活动的实践研究，以及运用深度访谈、问卷调查、统计分析等方法对活动效果进行反馈与评价，得出如下结论：1．基于创新能力培养的课外活动教学设计模式对于培养学生的创新能力是行之有效的。2．开展智能机器人科技创新活动是学校推行创新教育很好的切入点。 本文的研究主要在以下几个方面取得了一些新进展：一、成功地以创新能力培养理论、建构主义理论作为指导教学设计的理论基础。二、成功地构建了基于创新能力培养的课外活动教学设计模式，并依此进行实践教学，使学生的创新能力即创新思维、创新技能、创新技法和创新人格方面得到了显著提高。三、成功地开发出一套以创新能力培养为理论基础的，适用于高中学生的，具有较高信度和效度的创新能力测量材料。四、为在高中课外活动中有效的培养学生的创新能力提供了一种解决方案。