计算思维教育作为促进21世纪核心技能发展的重要方式,符合“教育要面向未来”的基本逻辑。2017年教育部发布《高中信息技术课程标准》,将计算思维纳入四大学科核心素养,这意味着官方对计算思维的培养已聚焦到K-12阶段。只有具备计算思维能力才能在信息化发展的大环境下成为技术的创新者和未来的开拓者。计算思维应该是每个学生都应掌握的能力,培养计算思维已成为中小学信息技术课程的必然趋势。本研究以此为背景,首先通过文献分析法阅读并整理了国内外计算思维和问题驱动教学的研究现状,在前人的基础上提出以问题驱动教学模式来发展学生计算思维的想法。接着以最近发展区理论、建构主义学习理论为基础,结合问题驱动教学的一般过程、计算思维解决问题的一般过程,构建指向计算思维发展的问题驱动教学模型。该模型以掌握编程知识,提升问题解决能力,发展计算思维为教学目标,以问题为核心要素,将教学过程分为六环节;在教学过程中坚持学生为主体,综合利用多种教学方式,提供多样化资源支持。最后,以Python程序设计课程教学实践为例,通过实证研究的方法验证此教学模型的有效性。教学实践在上海市某高中进行,前期观察学生的课堂表现,选择合适的教学内容,依据教学模型设计合理且能应用的教学案例,然后进行教学实践。之后通过问卷调查、学生访谈、学生作品分析等方式,验证本研究所构建的指向计算思维发展的问题驱动教学模式在Python程序设计中是否有效。研究结果表明:本研究所提出并构建的指向计算思维发展的问题驱动教学模式在提升学生问题解决能力、发展学生计算思维方面起到积极作用,同时还能激发学生对Python的学习兴趣,对学生编程能力的提升也起到积极作用。