教育部在2017年发布的《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》中,首次将“机器人设计与制作”模块纳入通用技术必修课程之中,并指出“机器人是当今发展迅速、应用广泛且技术高度综合的现代技术产品”;也正式将“开源硬件项目设计”模块纳入高中信息技术必修课程之中,并强调“基于开源硬件的项目设计与开发有益于激发学生创新的兴趣,培养学生动手实践的能力”。随着人工智能和机器人技术的发展,机器人教育越来越受到中小学校的重视。但目前中小学机器人教学研究主要针对竞赛或兴趣班展开,真正接触机器人学习的学生较少,机器人教学普及性较低。另一方面,开源硬件Arduino平台因其价格便宜、开源性高等特点,也逐渐在中小学机器人教学领域崭露头角。从高中机器人课程的推广普及和教学情况来看,构建适合自然班实施的基于Arduino平台的高中机器人教学模式十分有必要。本研究以提高高中机器人课程教学效果为出发点,注重学生的学习体验,重视培养学生对机器人课程的学习兴趣和学生的创新能力,致力于探索更完善的高中机器人课程教学实践方案。首先,在建构主义、建造主义、“从做中学”、教学系统设计等理论启发下,确定高中机器人课程教学模式的基本要素（教学目标和内容、教师、学生、Arduino平台、合作学习规则与策略）和各要素之间的关系。在分析高中学生学习特点的基础上,结合Arduino平台的特点,初步构建基于Arduino平台的高中机器人教学模式。教学模式包括把玩与体验、探究与解构、解释与指导、模仿与反思、设计与创新、分享与评价、延续与拓展七个实施环节,每个环节都有具体的教师活动和学生活动指导。其次,通过三轮行动研究,在高二年级Arduino机器人课程中设计并实施《魔幻红绿灯》《我家智能灯》《迷你八音盒》三轮行动教学案例,在计划、实施、观察、反思的行动研究过程中,不断调整、修正、完善所构建的教学模式,形成了可行的基于Arduino平台的高中机器人教学模式。最后,通过问卷调查、试卷测试、访谈等方法,进一步验证所构建的教学模式的应用效果。经过教学实践检验,本研究构建的基于Arduino平台的高中机器人教学模式可以使学生对机器人课程教学具有良好的学习态度,对机器人基本知识技能的掌握程度明显提升,创造力逐步加强。