国家的强盛与民族的进步离不开科技与创新的支撑,若要在日趋复杂的国际环境中站稳脚跟,培养具有创新能力的人才队伍至关重要。青少年学生群体是祖国的未来,但目前我国学生的创新能力仍需培养与提升。机器人教育因其自身优势与特点成为培养学生创新能力的一股新兴力量,然而,在实际教学中仍存在着教学目标竞赛化、教学方式缺乏针对性等问题,学生的创新能力并没有得到有效提升。本研究采用了文献研究法、调查研究法和行动研究法,遵循“提出问题—制定计划—行动实施—观察反思”的行动研究步骤。文章首先通过文献梳理和调查研究发现当前的机器人教学不能有效培养学生的创新能力,由此确定以培养学生创新能力为本研究的核心问题。随后为制定行动计划,剖析了学生创新能力不足的问题内在逻辑,确定了三轮教学实践重点关注的问题。然后以《中小学机器人课程指导纲要》为指导,分析了教学目标、教学过程等教学活动要素,最终得到了面向初中生创新能力培养的机器人教学活动总体计划,并在其基础上分析了评价工具等计划实施的必要条件。最后,基于上述计划在初中Arduino机器人课程中开展了三轮教学实践,在实践过程中通过课堂观察、访谈等方式分析教学活动的效果以及存在的问题,以此对行动计划和教学活动进行调整,以期逐步提升学生的创新能力。文章最后通过分析学生的综合学习情况、学习作品、创造力倾向和创新思维四方面数据的变化情况,综合评价了学生创新能力的改变情况。研究发现,面向初中生创新能力培养的机器人教学活动设计有效提升了学生的创新能力,即学生能够在利用已有机器人知识技能解决实际问题的过程中制作出更具新颖性和价值性的机器人产品。