人工智能时代的到来对学生编程能力提出了时代要求。教育部印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中,提出要在中小学阶段设置人工智能课程,逐步推广编程教育。2020年,教育部进一步明确表示要推动和规范编程教育的发展。与此同时,人工智能的发展使得高阶思维能力越来越受重视。中学阶段是学生逻辑思维发展的关键期,逻辑思维能力培养在教育中的地位更加凸显。已有研究证明,可视化编程教育能够为逻辑思维的发展提供具象支持,如何基于可视化编程工具培养学生的逻辑思维能力是本研究力求探索的重要问题。本研究在国内外相关研究的基础上,梳理了逻辑思维的基本结构、能力维度、测评方法以及培养策略。首先,逻辑思维是通过综合运用概念、判断和推理来加工处理,以抽象信息为特征的一种思维形式。因此,逻辑思维的培养离不开逻辑思维的三个核心要素:概念、判断和推理,同时也要关注到学生合理论证的能力和辨识谬误能力的提升。其次,采用问卷衡量学生的逻辑思维水平,是当前对逻辑思维最为常见的测评方法。最后,以可视化编程为教学工具,采用案例式教学,重视具体的逻辑思维方法均是逻辑思维能力培养的可行策略。研究者运用问卷调查法,对苏州某中学初二年级92名学生进行了逻辑思维水平的现状调查。研究发现,学生逻辑思维发展水平较弱且思维各维度发展不平衡,但不同性别学生的逻辑思维能力并不存在显著差异。此外,学生的语文、数学、英语的学科成绩与逻辑思维能力均存在相关性,通过回归分析进一步发现,逻辑思维能力对学科成绩具有预测性。在上述研究基础上,研究者开展了旨在提高初中生逻辑思维能力的行动研究。研究者结合学生实际情况,设计并实施了逻辑思维培养的教学方案和评价方案。基于教学实践的研究发现,学生在学习活动中会暴露出对推理条件认识不足、逻辑不严密等逻辑思维缺陷。在教学过程中,研究者鼓励学生使用思维导图绘制,设计编程思路,并在学习结束时通过思维导图作品、口语报告等评价方式,促进学生逻辑思维能力的发展。通过进一步问卷测量发现,三轮教学实践结束后,学生的逻辑思维技能提升主要体现在准确判断、严密推理、合理论证、辨识谬误四个维度中。综合上述研究过程,本研究得到以下结论:第一,学生在逻辑思维各分项技能的表现并不均衡,相对较好的分项技能是“准确判断”和“严密推理”能力,比较薄弱的是“合理论证”和“辨识谬误”能力;第二,知识讲授与同伴讨论相结合的教学方式、思维导图的利用以及出声表达训练,均可作为初中生逻辑思维能力的培养策略;第三,基于可视化编程工具教学的逻辑思维评价方式包括逻辑思维测试题、思维导图评价、编程作品评价以及口语报告。多元化的评价方式能够将学生所产生的作品、思维过程等进行整合,推动学生逻辑思维的发展。