随着云计算、物联网、人工智能等技术在众多行业中展现出的计算优势和变革力量,关于计算思维培养的研究与实践在世界各地持续升温。计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动,主要涉及概括、分解、算法思维、评估、抽象五个核心概念,并具有抽象性、综合性、普适性、科学性以及独特性。本文通过文献研究法与共词分析法对计算思维的研究现状进行分析,结果表明计算思维的培养阶段从高等教育逐渐下移到基础教育,而在基础教育中如何有效培养计算思维还缺乏系统的研究。与此同时,随着创客教育的发展,机器人作为能力培养的重要载体受到教育者的重视。基础教育阶段的机器人教育强调手脑并用,注重将学生的思维过程具象化,这为学生计算思维的培养提供了可能。基于建构主义的理论基础,研究运用任务驱动法将计算思维的五个核心概念——概括、分解、算法思维、评估、抽象融入到中学机器人教学过程中,构建出面向计算思维的机器人教学模式,有效培养学生的计算思维能力。本研究运用实验研究法与问卷调查法,验证了面向计算思维的机器人教学模式的有效性。首先,选择河南省焦作市某中学参加机器人工坊的两个班级作为研究对象,结合教学内容与实验条件,实验班采用研究构建的教学模式进行教学,对照班运用一般的机器人教学模式进行教学。其次,在实验前后通过计算思维量表对两个班学生的计算思维进行了前测与后测,并运用Excel与SPSS 23.0软件进行了数据统计与分析。最终,研究结果表明:与一般的机器人教学模式相比,面向计算思维的机器人教学模式有效提高了学生的计算思维能力,其中学生的算法能力和批判性能力有明显的提升。