计算思维对信息时代的技术革新和人才创新至关重要,已成为21世纪人才的必备技能,对于未来经济社会的发展具有重要意义与价值。随着信息技术的发展,不但在高等教育领域日益重视学生计算思维的训练,在中小学阶段计算思维的培养也备受关注,因此在基础教育阶段就开始培养学生的计算思维是至关重要的。编程教育作为培养学生计算思维的一种有效方式,已经得到诸多研究的证实,但就目前而言,学生的计算思维能力水平不高,学校信息技术编程教育还存在“重步骤、偏模仿”等问题,所以如何在中小学编程课程中有效培养学生的计算思维依旧是值得探索的。计算思维培养与编程教育结合起来,如何设计面向计算思维培养的初中编程课程教学设计,以达到较好的效果?面向计算思维培养的初中编程课程教学设计应用效果如何,如何测评?针对以上两个问题,本研究通过梳理国内外相关文献,总结计算思维相关概念以及计算思维培养、编程教育研究现状,确定本研究以计算思维（创造力、算法思维、批判性思维、问题解决、协同学习）五个维度为计算思维培养目标,培养过程中融入问题分解、抽象、算法、调试、迭代、迁移六个计算思维过程要素。通过问卷调查、教师访谈了解初中生计算思维水平与编程课程教学现状,将此作为教学设计的依据。在建构主义、“做中学”、人本主义理论的指导下,通过分析学习者特征、教学设计原则与策略、教学目标、教学内容、教学实施条件以及教学评价六个方面内容,将计算思维的培养融入到教学设计中,确定本研究所使用的教学设计思路及流程,并采用行动研究方法实施教学设计,开展三轮教学实践。每轮教学实践后根据所观察到的情况与评价,进行反思并调整教学设计思路与流程。本研究采用多元评价方式对学生的计算思维水平进行评测,通过对学生实践前后测成绩、作品以及访谈分析得出结论:面向计算思维培养的教学设计能够有效提升学生的计算思维,说明该教学设计具有一定的可行性和有效性。本研究基于建构主义、“做中学”、人本主义理论,形成了以培养学生计算思维能力为目标的编程课程教学设计思路与流程,丰富了培养学生计算思维能力的研究内容,为教学的进一步深入研究和实施提供了新思路,并对后续基础教育阶段学生计算思维的培养提供了一定的理论与实践指导。