在信息化、智能化的社会背景下,新生代的儿童生来就是“数字原住民”,我国的儿童编程教育得到了国家政府的大力扶持,适龄编程的儿童人数不断增加,这为我国编程教育产业的发展提供了新的机遇,许多儿童编程教育平台应运而生。但是,由于我国的儿童编程教育起步较晚,目前我国的儿童编程教育体系中的传统教学方式已不能满足儿童编程教育的需求,而学习效果较为明显的游戏化儿童编程教育APP也还存在许多不足。基于以上背景,本课题从游戏化理论出发,对小学生编程教育APP的设计进行了研究分析。主要分为以下三个层次:首先,通过阅读与梳理相关文献,从理论和实践两个角度对小学生编程教育的国内外研究现状进行调研,了解小学生编程教育的发展以及面临的问题。同时对游戏化理论展开研究,对其应用于小学生编程教育的合理性与优势进行了深入的剖析。再使用问卷调查法与用户访谈法获取小学生编程学习的需求,并对现存的儿童编程教育平台进行了多维度的案例分析,总结并归纳出设计机会点。其次,通过对DMC系统模型与用户体验要素进行交叉分析,得出二者存在共性,并与编程教育学习要素结合,提出了小学生编程教育的游戏化设计层次,即动力层——行为层——表现层,进而提出相应的设计策略,构建小学生编程教育游戏化设计模型。最后,根据得出的小学生编程教育游戏化设计模型,对编程教育APP的交互设计实践展开研究,包括产品定义、人物角色与游戏故事背景的构建、信息架构的梳理和制定视觉设计规范等设计实践,验证游戏化理论与编程教育结合的有效性,并制作了核心界面的交互原型,进行可用性测试,对设计方案进行验证、分析、完善与迭代。基于上述研究,本文构建了面向小学生群体的游戏化编程教育APP的设计模型和基于游戏化理论的交互设计原则,并进行了相关的设计实践,通过可用性测试的方法对设计方案进行验证,最终得出基于游戏化理论的小学生编程教育APP的设计实践方案。此外,本课题的研究对其他面向小学生的线上教育APP的设计也提供了一定的参考价值。