一、选题
（一）核心概念的界定
计算思维
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维是一个问题解决的过程，该过程包括制定问题、分析数据、抽象、设计算法、优化、推广六大要素。与“读写能力”一样，是人类的基本思维方式。有了计算机，有了计算思维，人类就可以用自身的智慧解决那些计算时代之前不敢尝试的问题。
Scratch积木式编程软件
Scratch是一款由麻省理工学院（MIT）针对8岁以上孩子们的认知水平以及对于界面的喜好设计开发的一款简易编程工具。构成程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现，只需用鼠标拖动模块到程序脚本区就可以了。借助Scratch，孩子们可以用非常简单的方式创造个性化的故事、动画、游戏、音乐甚至是绘画，并可轻松实现网络共享，不知不觉中，学习程序语言概念，增加推理与逻辑概念。
（二）选题的意义
1、课题的提出
著名计算机科学家、图灵奖获得者Edsger Dijkstra说过：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力。”以欧美国家为首的发达国家，都在大力发展培养学生计算思维的教育。发展学生的计算思维意味着学生可以像计算机科学家一样思考问题，形成像计算机科学家一样的思维习惯。虽然计算思维的培养并非要将学生培养成计算机专家，但是作为未来社会中人们的一种基本能力，需要具备基于计算思维的创新能力以适应信息化社会的发展。
Scratch作为培养学生编程能力、发展计算思维的依托，学习过程中弱化知识难度，不需要严苛的编程语言，而是强调问题解决过程中的体验感以及对问题解决方案的思考，教师可以潜移默化地渗透和引导学生的计算思维，在操作过程中伴随
着恰当的分析，经历解决问题的过程。
2、理论意义和应用价值
（1）理论意义
皮亚杰的“儿童认知发展理论”：
瑞士心理学家皮亚杰的儿童认知发展理论认为小学中高年级学生正处在“具体运算阶段”，他们的心理操作着眼于抽象概念，属于运算性（逻辑性）的，但需要具体内容的支持思维活动。Scratch积木式可视化的界面给了学生从具象内容支持到抽象概念的操作依托。
建构主义学习理论：
在知识方面，建构主义强调知识是个体对现实的理解和假设，会受到个体经验和文化的影响；在学习方面，建构主义认为学习是知识获取的过程，借助别人的帮助，利用必要的学习资源，通过主动意义建构获取知识；在学生方面，建构主义强调学生是知识的主动建构者，而不是被动接受外部刺激和知识灌输的对象。建构主义学习理论的知识观、学习观和学生观，有利于指导 Scratch 教学设计培养小学生计算思维。
多元智能理论：
美国认知心理学家霍华德·加德纳提出，人类的智能主要分成九个范畴：逻辑一数理、语言、空间、肢体运作、音乐、人际交往、内省、自然观察和存在。多元智能理论成为我国新课程改革的理论依据，主张用全面多样化的标准去衡量或评价人的各个方面，旨在发展学生的多种智能。Scratch活动集科学、技术、工程、艺术、数学等多学科融合，打破学科之间的壁垒，符合学生多元智能理论的发展。
（2）应用价值
在小学Scratch教学，通过创设不同的问题情境和学习任务，使学生对计算概念（知识与技能）有了一定的认识和理解，并在计算实践活动（过程与方法）中形成计算观念（情感态度价值观），达成小学信息科技学科素养的三个维度目标。计算思维可以提供一种广泛应用于工作、学习和生活中的组织和分析问题的新视角，强调运用计算概念、方法解决问题，淡化专业方法实现，与其他学科领域相连接，提高学生对计算能力和学科局限性的理解，面向学生更广范围学习的需求。
二、方案
（一）研究目标：
1.通过研究调查，分析小学高年级Scratch教学中计算思维的培养目标。
2.基于教学实践，总结基于Scratch教学培养小学高年级学生计算思维的教学策略和有效评价方式。
3.通过实践形成具有代表性的相关课例。
（二）研究内容：
1、学校小学高年级学生计算思维的现状调查及分析。
通过问卷调查、座谈、测试等形式，了解高年级学生的计算思维现状，并研究分析学生缺乏计算思维的成因。
2、小学高年级Scratch教学中计算思维的培养目标。
通过本校小学高年级学生计算思维现状调查与分析、相关文献研究、实际教学研究等形式，分析当前小学高年级Scratch教学中的计算思维的培养目标，Scratch教学可以为计算思维的培养提供哪些便利条件。
3、基于计算思维培养的小学高年级Scratch课程案例研究
通过设计案例研究方案，以案例为载体的方式展开基于计算思维培养的Scratch课程的实践研究，为提炼教学有效策略提供事实依据。
4、基于计算思维培养的Scratch教学有效策略的研究。
（1）创设恰当的情境、引出主题，让学生明确学习目标或任务。
（2）根据教学目标，通过分析案例，让学生理解并掌握案例中的算法。
（3）理解算法之后，提出任务，学生进行流程图设计。
（4）进行作品功能的详细情景、舞台、角色和指令设计。
（5）学生展示过程，回顾自己作品的制作过程并对他人作品进行评价。
通过五个环节中研究教学的有效策略，形成一套完整的基于计算思维培养的Scratch教学模式。
5、Scratch教学中对小学生计算思维有效评价方式的研究。
结合计算思维三维框架理论，从计算概念、计算实践、计算观念三个维度设计计算思维的评价量表，使得小学生计算思维的评价可以被量化。
（三）研究方法：
1．调查法：通过问卷、座谈等方式，了解当前小学高年级学生计算思维现状。
2．文献研究法：通过文献检索，分析研究现状、综述文献、了解相关概念界定、基础理论，设计教学内容、分析教学案例、总结教学策略与评价方式。
3．行动研究法：将设计的教学方案应用到课堂实践中，收集学生作品及各类课堂反馈。
4．统计分析法：统计分析相关课堂数据，评价教学效果，反思总结后修改教学方案。
（四）研究步骤：
1．准备阶段：（2018.5-2018.9）
（1）撰写课题研究方案，拟定研究计划及研究实施方案。
（2）组建课题组，落实课题研究内容，确定研究对象，启动课题的实践研究，确立研究框架。
2．研究阶段：（2018.10-2020.6）
（1）理论研究阶段，在理论探究阶段，查阅有关计算思维、Scratch 教学及教学设计的文献、书籍，在此基础上对核心概念计算思维进行界定，并归纳整理构建 Scratch 教学设计模型和实施教学实践的相关理论。
（2）实践研究阶段，根据前期研究方案，实施调查研究，了解小学高年级学生计算思维现状，确定小学生计算思维的培养目标。设计相关教学方案进行Scratch实践教学，在Scratch实践教学的基础上总结培养学生计算思维的教学模型。
3．总结阶段：（2020.7-2020.12）
以课题研究目标为依据，对课题研究进行科学分析和归纳整理，汇编各类资料，分析数据，形成结题报告，邀请专家及上级主管领导鉴定结题。
三、价值
（一）创新之处
本课题选择Scratch教学作为计算思维培养的工具，正是借助于Scratch积木式可视化的特点，绕过枯燥繁杂的程序语言，整个教学过程可以经历“从全局出发，通过关注点分散将项目分解形成问题，经过分析角色抽象出建构模型，再逻辑化组织设计算法，使计算机自动化计算，最后将问题解决方式推广至其他问题”这一计算思维的思考过程，引导学生像计算机科学家一样思考来解决问题。
（二）关键问题
本课题需解决的关键问题在于如何基于学情分析在Scratch教学中渗透计算思维培养，以及如何评价小学生的计算思维，而这两个问题的解决也就意味着在Scratch教学中培养学生计算思维的目的能够有效达成。