随着21世纪教育变革的不断推进和发展,创客教育越来越受到教育界的青睐和广泛关注。由于其开源化、门槛低等特点,我国越来越多的中小学加入到了创客教育的实践探索中来。然而在探索过程中也出现了一些问题,一些学校在实施过程中只是让学生简单地模仿形成作品,使创客教育流于形式,忽视了对学生创新能力的关注与培养,偏离了创客教育的本质要求。设计思维以其独特的以人为本的视角,解决问题的多样化思维方法和创新手段为创客教育实践提供了一种新的路径和参考。理论方面,本文首先分析了设计思维和创客教育在国内和国外的研究现状,为后续教学设计模型的构建奠定了一定的理论基础。其次,从促进学生创新能力的培养的角度切入,在“从做中学”理论、认知发展理论、基于项目的学习以及创新教育理论等的指导下,考虑到小学生的认知发展情况,结合对设计思维典型模型的分析,考虑到设计思维的特征,提出基于设计思维的小学创客教育教学设计应遵循的教学设计原则:以真实的问题情境为驱动、以学生为主体,以人为中心、强调迭代循环的设计过程、适当提供学习支持性工具和思维工具、强调多元化评价,分析了教学设计的五个基本构成要素,构建出了基于设计思维的小学创客教育教学设计模型,将教学设计分成前端分析、教学实施过程和教学效果分析三个大的阶段,将教学过程分为移情、定义、构想、原型、改进、发布六个循环迭代的基本环节。实践方面,本研究以基于设计思维的小学创客教育教学设计模型为基础,以3D打印校本课程为例,以小学五年级学生为研究对象,随机选定3个班作为实验班,另外3个班作为对照班,开展了为期一学期的教学实践。通过使用SPSS25.0数据分析软件,分析了教学实验前测和后测问卷数据、学生作品成绩,对教师和学生生访谈结果进行了归纳总结,以此检验教学效果。实验证明,基于设计思维的小学创客教育教学设计具有一定的可行性,对学生的创新意识、创新思维和创新技能方面的提升均产生了积极的影响,具有一定的研究意义和实践价值。