计算思维被视为21世纪学生必备技能,成为教育领域的研究热点。已有不少研究学者证实机器人课程对于计算思维的培养具有无法比拟的显著功效。但通过对国内外相关文献的整理发现,关于机器人课程中计算思维的培养在理论、策略层面研究较多,缺少微观层面的实践探索。如何将计算思维的培养融入到具体的机器人课程教学设计中,如何组织有效的教与学活动,成为亟待解决的问题。而建构主义学习理论、发现学习理论、做中学理论的观点可为本研究提供理论支持。本文通过现状调查总结当前小学机器人课程教学存在的问题,发现学生对于计算思维方法的运用技能和思维品质能力有待提升,机器人课堂教学有待优化。因此,本文依据思维能力结构与思维型教学理论,设计基于小学机器人课程的计算思维能力培养模型,综合计算思维方法、内容、品质特征三维度来培养计算思维。然后,结合小学机器人课程内容设计面向计算思维的教学,包括学习者分析、教学目标的分析与重构、教学内容整合、教学策略设计、师生课堂活动流程设计、教学多元评价设计等。其中,根据模型构建面向计算思维培养的教学活动流程,在教与学的活动中进行计算思维方法要素的“精准”培养。最后,通过行动研究法将初步构建的教学活动流程应用于实践,共开展三轮研究,对每轮教学实践进行反思改进并优化教学活动流程。通过多元评价的数据反馈,多维度分析面向计算思维培养的小学机器人课程教学设计的效果,包括对计算思维前后测数据的对比、课堂表现评价得分汇总、项目作品评价得分汇总、师生访谈等方式,最终验证小学机器人课程教学设计对培养计算思维有显著成效。面向计算思维培养的小学机器人课程教学研究对当前教育领域具有重要意义,一方面对课程研究与开展提供新思路,为小学生计算思维培养提供理论指导;另一方面为机器人课程教学提供实践参考,也是对我国小学机器人教育发展的进一步努力和有益尝试。本文研究成果包括:首先,依据计算思维能力结构和小学机器人课程,构建计算思维能力培养模型。然后,设计面向计算思维培养的小学机器人课程教学活动流程并进行实践应用,验证其有效性。实践检验表明其对培养小学生计算思维有明显成效,学生在问题解决过程中对计算思维方法的运用技能和思维品质都得到显著提升。课堂实施效果良好,先前教学问题也得到一定程度的解决。