在人工智能技术飞速发展与广泛应用的背景下,计算思维成为智能化时代每个人的必备素养。学生作为国家社会未来发展的重要力量,培养学生计算思维能力至关重要。通过对国内外文献的研究,发现目前中小学校大多以编程课程为载体培养学生计算思维。然而,中小学生有限的认知水平无法接受复杂的程序代码。基于此,本研究以初中Scratch创意编程课程为例,以认知发展阶段理论、建构主义理论、双重编码理论、“做中学”教学思想为指导,从课程内容、教学流程、教学活动等方面设计并开发了面向初中生计算思维培养的可视化编程课程,并针对初一年级学生开展一个学期的教学实践。在此基础上,综合应用国外计算思维评估工具对学生计算思维能力进行评价与分析。论文共分为以下五个主要部分:第一部分,概述论文的研究背景、研究目的和意义、研究内容和方法。第二部分,通过文献研究法对中小学计算思维、编程教育以及可视化学习的国内外研究现状进行了梳理与综述,阐述了论文撰写的理论基础。第三部分,主要研究面向初中生计算思维培养的可视化编程课程设计与开发,包括课程设计的思路与原则、课程整体框架设计、课程教学设计等。第四部分,详细阐述了面向计算思维培养的初中Scratch编程课程教学实践,包括教学前期准备、教学实施过程以及对计算思维培养效果进行分析。第五部分,对研究成果进行总结,概括研究创新点和不足之处,并且对后续研究进行展望。研究结果表明:可视化编程教育对于计算思维的培养是有效的。同时,可视化技术支持下的编程课程帮助学生减轻认知负荷,培养学生计算思维技能的效果更加显著,并锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。