作为运用计算机基本概念解决问题的思维模式,计算思维在提出后便被世界各国纳入教学体系,我国也提出了包括计算思维在内的信息技术学科核心素养,涵盖了高中信息技术和义务教育信息科技课程全阶段。目前国内外的相关研究,已证实了游戏化教学在提高学生学习动机、促进学习效果及计算思维培养等方面的正向作用。同时编程教育作为计算思维主要培养方式,近年来与游戏化教学结合的成果也被普遍认可,而Minecraft以其丰富的沉浸性,拓展性和易操作性等优势广泛应用于国外中小学的编程教育,因此本研究将以培养高中生的计算思维为目标,基于Minecraft进行教学活动设计,并通过教学实践验证其效果。本研究设计了一种以沙盒游戏Minecraft为工具的游戏化编程学习模式,并探讨和验证了其在高中生计算思维培养中的可行性与有效性。本文首先通过文献研究法对计算思维培养和游戏化学习等相关研究进行了梳理和综述;其次针对本研究的学习者、教学目标、教学内容和教学环境进行了分析和设计;之后提出了以培养计算思维为目标的Minecraft游戏化编程教学模式,设计了该模式的设计原则、教学活动、教学流程、教学任务和教学案例;最后通过教学实践,验证了该教学模式的有效性。研究结果表明,本研究设计的基于Minecraft的游戏化编程教学模式,可以显著提升高中生的计算思维水平,其中在创造力、协作性和问题解决三个领域提升显著,同时对学生的课堂状态和编程学习兴趣有一定提升作用。