近年来,创客教育作为一种培养学生创新能力、探究力和创造力的新型教育模式受到了教育界广泛的关注,我国很多中学也逐渐开展具有校本特色的创客教育。然而由于各种因素的影响,一些学校在教学过程中只采用简单模仿的形式完成创客教育作品,教学方式流于形式,忽视了创客教育本质内涵所倡导的创新能力、探究力和创造力的培养,难以促进教学目标的实现。本文通过文献分析法、问卷调查法和访谈法,研究当前中学创客教育所面临的挑战。通过文献研究创客教育的教学设计模式和设计思维常见的实践模式,并结合笔者实习学校创客教育教学的实践情况,以设计思维理论为导向,构建基于设计思维的创客教育教学设计模式并在此基础上形成具体的教学设计方案,应用所形成的教学设计方案在实习学校开展基于设计思维的创客教育教学实践研究,分析该模式对中学生的创新能力、探究力和创造力的培养带来的作用及影响。研究数据分析表明,以设计思维理论为导向,构建学生为中心,通过教师的教学实境创设,开展小组交流讨论的教学活动设计有利于学生确定主题,明确学习问题和任务;创客教育的作品设计环节是创客实践性活动中的重要内容,通过教师的灵感启发和头脑风暴以及设计思维的可视性设计对创客教育学生作品的创新性、艺术性及实用性的提高具有较好的促进作用;跨学科合作学习和多元化评价可以使学生充分审视自己作品的设计方案,通过迭代循环的方案设计提升了学生作品的设计和制作质量。基于设计思维的创客教育教学设计对学生作品技术性的提升有限,而且中学创客教育课程的课时设置较少。如何在课时较少的情况下,通过融合作品技术性知识的学习提高中学生的创新能力、探究力和创造力将是后续需要关注的问题。