近年来,国家出台了很多的政策积极推动中小学机器人教育的发展。在此背景下,中小学机器人教育在我国迅速发展,受到了家长和学校的持续关注。本研究通过梳理文献和实地调研发现大部分学校机器人课堂都采用小组协作的方式进行教学,然而在部分课堂上存在分组随意、学生课堂参与度较低,学生协作意愿和社交技能不强等问题,导致协作学习效果不理想。因此,如何设计和实施小学机器人课堂协作学习活动来改善学生的小组协作,提升学生课堂的参与度是一个急需解决的问题。本研究通过教师访谈,对学生发放问卷以及查阅文献了解小学机器人协作学习现状,以强化理论,社会交换理论和差异化教学理论为基础,设计出小学机器人课堂协作学习活动流程。研究对象为小学五年级机器人活动社团的学生,根据学生的特征进行合适的分组,然后进行三轮行动研究,在实践过程中通过学生协作学习问卷调查,教师访谈,课堂观察的方式对研究对象进行数据收集和分析,以验证设计的小学机器人协作学习活动流程的效果。计划好行动研究的具体实施过程之后,以设计的小学机器人协作学习活动流程为依据,进行第一轮行动研究,第一轮行动研究结束后发现在任务分工,小组构成以及评价环节和学生知识接受能力四个方面存在问题;在第二轮行动研究中对协作小组成员以及组长进行调整,任务分配采用轮流制度,增加师生互动环节和教师针对性辅导环节,以解决上一轮存在的问题;最后一轮行动研究中对上一轮存在的协作学习分工表分工不够细致,小组任务分工教师干预过多,评价环节不够完善的问题进行了相应的策略调整,同时完善前期设计的小学机器人课堂协作学习活动流程。在行动研究结束后,通过总结与反思对开展小学机器人课堂协作学习活动提出建议。三轮行动研究结束后通过对收集的数据进行整理分析,发现学生在协作意愿和社交技能以及整体课堂参与度方面都有了显著的提高。