我国正在对基础教育进行改革,从分科教学到综合教学都在进行探索。许多专家和学者都意识到了我国信息技术教育目前所面临的挑战和问题,学生往往在做考试学习的题目时游刃有余,但对于实际需要解决的问题感到力不从心,也缺少创新能力。而STEAM教育是一种培养复合型人才的跨学科整合教育模式,能够有效提升学生的综合能力、创新能力以及计算思维水平。本文从教育改革、教育发展趋势与国家战略、信息技术学科的特点三方面背景展开分析研究,在总结了国内外研究现状的基础上,借鉴前人研究成果,对初中信息技术学科教学内容进行改造,以Arduino创造机器人编程教学为重点,培养学生的综合学习能力、创新能力和计算思维能力为目标,建立了基于STEAM理念的初中信息技术课程教学设计框架,以初一年级某班级53名同学为研究对象,实施为期13周的教学实验,最后通过对教学成果的检测,看STEAM教育能否提升学生的综合创新能力和计算思维水平。实验表明,用STEAM教育理念去指导初中信息技术课程的教学设计,不仅可以更好更快的加强学生各学科知识融合,加强各门学科间的联系,帮助学生共同提高各学科的成绩,同时,也提高了学生的创新能力、实践能力和综合解决问题的能力,更有利于提高学生的核心素养。STEAM教育理念非常全面,具有很强的综合性。在程序设计教学中实施教育理念的目的是培养学生在学习过程中的综合实力,为未来的人才需求打下基础。