“问题解决”是21世纪技能之一,在机器人教育迅速发展的今天,培养学生的工程设计思维,帮助其运用工程设计方法解决现实生活中的问题也开始成为机器人教育的培养目标之一。本研究基于工程设计的理念和机器人教学模式,结合小学生命科学内容,设计开发了一套机器人课程,并开展实践教学,探究机器人教育对学生工程问题解决策略的影响。本研究利用图形可视化方法分析国内外机器人教育的研究趋势,总结相关研究的课程教学案例,以及学生工程问题解决的评估方法,基于理论的探讨与教学模式的总结开发机器人课程,并以综合活动课的形式在上海某小学实施,课时为17周,研究对象为上海地区某小学高年级的学生30人,使用混合研究方法,从量化和质性的角度收集并分析数据,分课程教学前、中、后三个阶段,评估学生工程问题解决策略的变化。研究结果发现:(1)本研究中,机器人教育有助于提高学生对工程设计过程的理解,学生随着课程学习的进行,可以写出更多的工程设计步骤,不同步骤间也形成越来越多的有效序列;(2)课程教学后,学生在设计、建构和评估工程设计问题解决方案时,其问题解决策略符合工程设计的逻辑,具有一定的系统性和迭代性,开始围绕问题和需求设计解决方案、建构模型、测试和评估,但仍然存在“非顺序参与者”的倾向;(3)基于工程设计的机器人教学可以帮助学生学习生命科学知识,学生产生比较积极的反馈,对该课程产生比较积极的学习动机,并且希望学习更多的机器人课程,也愿意运用课程中所学的知识和方法解决生活中的问题。学生问题解决路径数据的积累,可以帮助我们更好的理解学生工程问题解决的策略,同时也能支持机器人教育中教与学风格的匹配。本研究通过实验数据的分析与学生访谈,发现了课程内容和教学在培养学生工程问题解决策略方面存在的不足,建议后续研究从更多的角度探究学生工程问题解决策略的变化,完善机器人教学和课程设计,提高学生对工程设计过程的理解,以及运用工程设计方法解决问题的能力。