计算思维作为一种可利用计算工具与方法来解决问题的思维活动,对人的全面发展和终身发展具有至关重要的作用。随着计算思维相关研究的逐步深入,越来越多的研究者意识到培养计算思维在信息技术课程教学中的重要性。2018年,我国颁布的《普通高中信息技术课程标准(2017版)》将计算思维列为信息技术学科的核心素养之一,计算思维的培养已成为高中信息技术课程的首要解决目标。目前国内针对高中阶段计算思维培养的研究还比较少,而且在高中信息技术课程中计算思维培养的理论和实践研究都处于探索阶段,对于如何在信息技术教学中培养学生的计算思维能力还没有确切有效的方法。因此,对高中信息技术课程中的计算思维培养研究有待进一步加深。本研究首先通过相关文献的梳理,初步了解了当前国内外计算思维及游戏化教学的研究现状,概括并分析了计算思维与游戏化教学相关理论,并从中得到启发从而制定出了相应的研究思路与方法;然后从计算思维培养的角度出发对高中信息技术课程与教学的变革及教学现状进行分析,发现部分教师在计算思维培养方面的意识有所欠缺以及培养方式不恰当等问题;接着在游戏化教学的相关理论分析的基础上,明确了游戏化教学方式在计算思维培养中的优势和缺陷,并提出了基于计算思维培养的游戏化教学设计原则。在此基础上,依据南安普敦大学的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出的计算思维观点以及游戏化教学的基本模式,进行了基于计算思维培养的游戏化教学设计以及案例设计。在设计中我们把计算思维和游戏化教学有效结合,把计算思维的相关方法渗透到游戏化教学当中,达到以寓教于乐的方式使学生在游戏过程中提高计算思维水平的目标。最后采用准实验研究方法将基于计算思维培养的游戏化教学案例应用于高中课堂教学中并检验教学效果,结合《计算思维水平调查问卷》结果与期末成绩,从计算思维水平和成就水平两个方面来验证教学设计的有效性。结果表明,实验班学生的计算思维水平和学习成绩都有所提高。本研究主张通过将计算思维的五个要素融合到游戏化教学环节中,以达到激发与维持学习者的学习热情,同时提高其计算思维水平的目的。本研究为高中信息技术课程教学设计与实施提供了新的思路,同时也是计算思维理论与游戏化教学理论整合研究的新进展,具有一定的借鉴意义。总之,本研究对高中信息技术课程中如何以游戏化教学的方式进行计算思维的培养做出了一定的探索,以期为信息技术基础教育中计算思维培养的实现略尽绵薄之力。