人工智能时代的到来对教育产生了非常大的影响,对人才培养也提出了新的要求,高阶能力越来越受到重视,逻辑推理能力作为高阶能力之一在教育中的地位更加凸显。小学阶段是儿童正式接受教育的起点,是培养逻辑推理能力的关键阶段,有关如何发展小学生逻辑推理能力的研究越来越多。已有研究证明编程学习能够开发和训练儿童的逻辑推理能力,但是小学阶段的学生处于具体运算阶段,学习抽象的编程语言需要依托具体的事物,机器人教育为小学生通过编程发展逻辑推理能力提供了具象支持,如何在中小学开展机器人教学也越来越受到关注。设计型学习改变了学生的学习方式,在传统的学习中学生被动接受知识,在设计型学习中学生成为知识的探索着和发现者,因此设计型学习受到研究者的广泛关注。本研究对国内外有关设计型学习、逻辑推理能力发展的相关研究进行梳理,奠定本研究的理论基础。基于理论分析,本研究构建机器人教育中支持小学生逻辑推理能力发展的设计型学习模式,并进行机器人教学设计。受疫情影响,不能选择具有相同知识基础和相同逻辑推理能力水平的实验对象,因此实验实施过程中进行分层教学。本研究的教学分为“乐高机器人基础知识学习”和“乐高机器人设计”两个阶段,“乐高机器人基础知识学习”阶段的教学是为了帮助学生建立知识储备,“乐高机器人设计”阶段是教学实验真正开展的阶段,通过设计型学习开展机器人教育,让学生真正自主设计机器人,观察、记录学生在机器人设计过程中的课堂表现,收集、整理相关数据,为验证教学效果提供支持。基于以上工作,本研究取得了一定的研究成果。首先本研究构建了机器人教育中支持小学生逻辑推理能力发展的设计型学习模式,用以在机器人教学中发展小学生的逻辑推理能力;接下来,使用支持小学生逻辑推理能力发展的设计型学习模式在机器人课程中开展教学,教师作为情境的创设者、任务的发布者、设计活动的组织者、疑难问题的解答者,引导学生自主设计机器人,鼓励学生在设计过程中综合利用所学的知识,理性地做出判断、逻辑地进行推理,完成机器人作品;最后,通过学生的设计表现探讨学生逻辑推理能力的变化趋势和发展情况,通过分析数据探究该模式是否能够支持小学生逻辑推理能力的发展,为之后发展小学生辑推理能力的教学开展提供指导性建议。本研究的最终结论是:机器人教育中设计型学习能够支持小学生逻辑推理能力的发展,且小学生逻辑推理能力的变化能够通过小学生的课堂表现体现出来;对于初始知识基础和初始逻辑推理能力水平不同的学生,设计型学习对其逻辑推理能力的发展都具有支持作用。