随着世界范围内机器人教育的兴起，我国的中小学机器人教育也有了很大的发展。机器人教育逐步成为中小学信息技术课程中不可缺少的部分，同时被纳入《综合实践》、《通用技术》等课程中。在中小学机器人教育领域已经有学者提出将机器人教育与理科教学整合的思路，比如数学、物理等学科，从而达到丰富学科教学的目的，但是目前我国的机器人教育还处在以传授技能为核心的初步发展阶段(进行程序的编写、机器人的组装，组成具备某种功能的机器人，参加各种层次和类型的机器人竞赛活动)，在机器人教学活动的设计中并没有过多的关注学生在学习过程中的思维发展及思维能力的培养锻炼。就河北省目前情况来看，机器人教育处于一个刚刚起步的阶段，机器人教育大多是以兴趣小组的形式展开的，主要的活动是参加各类机器人竞赛。近年随着《信息技术》、《综合实践》和《通用技术》等课程在各中小学的开设，越来越多的人开始认识到机器人教育的作用。“机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践”[1]（湖南大学彭少东教授译），由这个定义我们可以看出，机器人教育包括学习和利用机器人两个方面。本人在从事过中小学机器人教育培训工作之后发现，目前由于机器人教学相关资源及设备的不足，中小学机器人教育相对更多的是关注机器人中的一些技术，仅仅使学生掌握了机器人的知识，而没有很好的利用机器人这个平台，去系统化的进行学生的思维培养与训练，探索学生的思维发展规律，培养学生运用知识的能力。因此本文的着眼点在于学习和运用国外开展机器人教育活动开展的理论基础、教学方法以及管理形式，结合我国中小学生的思维特点，构建一个以培养学生创新意识，创新思维和创新能力为目的的中小学机器人教育模式，本文提出了“四位一体”中小学机器人教育模式，所谓“四位一体”是指从思维拓展、课堂组织、协作交互、行动实践四个方向对机器人教育模式进行分析与设计。该模式主要是为了解决四个方面的问题：“如何在课程中进行思维拓展？如何进行课堂组织？如何进行协作交互？如何进行行动实践？”本文主要研究内容如下：(1)中小学机器人教育概述该章节主要阐述了有关机器人教育的一些基本概念，机器人教育的基本类型以及机器人教育的特点。(2)中小学机器人教育模式设计基础本章节主要阐述了用于支持机器人教育模式设计的一些基础理论及方法，主要包括：建构主义理论，全脑思维理论，基于问题的学习方法以及项目管理知识体系。(3)中小学机器人教育模式设计该章节在对目前中小学机器人课程任务、目标、教学活动以及课程发展性的分析后，设计了“四位一体”中小学机器人教育模式。(4)“四位一体”中小学机器人教育模式应用案例分析该章节围绕中小学机器人课程的知识点-红外避障传感器，运用“四位一体”中小学机器人教育模式，对该课程内容、教学活动、教学管理手段以及课程评价体系进行设计，并且针对课程实践结果通过问卷调查的形式进行了数据搜集，对数据中存在的一些问题进行了分析。