计算思维作为信息时代的产物,是当前国内外众多研究者关注的一个重要概念,也是信息技术教育中的研究热点。随着高中新课标对计算思维的培养提出要求,学习计算思维并掌握计算思维方法是高中信息技术教育改革的主要内容之一。计算思维也被看作是算法与程序设计模块的思维品质,而在高中算法与程序设计的计算思维教学无论是理论上还是教学实践中都处于探索阶段,很多一线信息技术教师在信息技术课程中如何开展计算思维的培养缺乏整体的认识,需要进一步的研究实践。研究以高中信息技术课程为依托,以计算思维为视角,以算法与程序设计模块为例,着力思考如何在高中算法与程序设计教学中融入计算思维,培养学生的计算思维。基于此本研究的研究问题是:如何把计算思维融入到算法与程序设计教学设计中并进行实施验证?对此研究从教学目标、教学内容、教学实施过程等入手对算法与程序设计教学进行面向计算思维的教学设计,从整体上把计算思维融入到程序设计教学中,注重学生在搭建程序脚本的过程中计算思维能力的形成。同时把Scratch课程引入高中信息技术教学,作为计算思维培养的载体,进一步丰富和完善了计算思维的培养的形式。研究选取高一年级两个班为实验对象,采用文献分析法、准实验研究法、调查研究法,经过“游戏”、“动画”、“数学”三个主题进行教学案例设计并实施教学活动研究,发放测试问卷对学生计算思维和学习态度进行测试,并通过课堂观察、学生作品分析以及课堂教学反思对面向计算思维的程序设计教学进行不断修正,随后搜集整理数据并对数据进行统计分析,验证学生计算思维发展情况。得出以下结论:(1)研究采用ADDIE教学设计模型结合计算思维,从分析、设计、开发、实施和评估五个阶段出发,在教学环节中体现计算思维三维(计算概念、计算实践、计算观念)和计算思维五要素(分解、抽象、算法、归纳和评估),提出了面向计算思维培养的教学设计框架。(2)依据提出的框架对算法与程序设计内容进行教学案例设计,开展具体教学活动,通过对计算思维的评估方式进行调研,结合课程评价的发展趋势,选择了适合用于课程教学评价的Bebras计算思维挑战赛测试题和“计算思维水平等级表”作为评价标准。(3)通过对学生计算思维进行前后测试数据分析,结合学生学习态度调查与学生作品评估,证明了面向计算思维培养的高中信息技术教学设计的有效性,在一定程度上可以促进学生的计算思维发展。