随着科技的进步,信息化时代的到来,高素质人才的培养成为全球关注的重点,计算思维能力是高素质人才必不可少的核心能力之一。与此同时教育信息化在中小学落地生根,作为未来世界主人的中小学生,具备计算思维的能力变得尤为重要了。计算思维能力的培养是一个漫长的阶段,面向基础K-12阶段的计算思维培养变得尤为重要。为了更好的培养中小学生的计算思维能力,本文利用Scratch编程进行了相关教育研究。在中小学信息技术课程中,算法思想一直是专家学者和广大一线教师长期关注的重点,算法本身难懂难学,如何向学生讲解算法知识模块,如何设计和组织教学来培养计算思维能力是信息技术课程中的教学难点和教学重点。笔者分析了当前中学阶段的Scratch程序设计课程,利用计算思维能力解决问题的特点,通过趣味数学题导入,在建构主义思想和杜威的做中学等理论指导下,采用前后测调查问卷、访谈等方法,开展了如下工作:(1)对STEAM教育理论、计算思维概念、Scratch程序设计的相关状况进行梳理。首先对STEAM教育进行概念界定,将STEAM教育理论对接核心素养中的计算思维,阐述了 STEAM教育的重要性。接着给出计算思维的定义,分析了计算思维培养的可行性。最后介绍了 Scratch程序设计的当前情况,分析了利用其培养计算思维能力的可行性。(2)从教学对象、教学内容、教学目标、教学过程几个方面展开分析,构建了基于计算思维培养的教学设计。(3)利用笔者实习单位的初二年级学生为教学对象,进行了教学实践。笔者开发了三个教学案例,分别是《平闰年》、《猴子吃桃》、《1+2+...+100》,并通过计算思维前后测调查问卷、学生体验调查问卷等方式来验证教学效果,最终完成教学实验。本文利用常规教学和基于计算思维能力培养的教学进行对照实验,在前人的基础上,进一步丰富我国对计算思维培养的研究。并为一线教师和广大的教育工作者提供了宝贵的经验。研究表明,笔者设计的教学实验对学生的计算思维能力培养有着帮助,进而还促进了学生动手能力和解决问题分析问题的能力。基于计算思维培养的教学设计利用趣味数学题的导入有利于激发学生学习其他学科的兴趣。