计算思维培养的教育模式
计算思维是信息技术学科核心素养之一，信息技术又是当下培养新时代人才建设的关键学科，应利用信息技术课程培养学生的计算思维。中小学信息技术课程正在从偏重应用软件走向偏向计算思维培养，人工智能、编程、机器人、STEM、创客等形式的教育教学逐步走进课堂中。这里对人工智能教育、编程教育、STEM教育进行阐述：
1.人工智能教育
人工智能教育的目的是培养适应智能时代的人工智能高端人才，需具备信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的学科核心素养。2017年，普通高中信息技术新课标中将计算思维作为信息技术学科核心素养之一。之后，北京、上海、广州等地都开展了相应的人工智能课程，人工智能课程越来越丰富。《海淀区中小学人工智能教育发展之路》一文中指出其自主编写的信息技术课程中加入了人工智能知识、课程以引导学生解决问题为主导，以促进思维方式培养为目标，提升学生的核心素养。在课程设计上引导学生亲历人工智能是如何工作的，从而引发人工智能解决问题的思维意识，培养学生的计算思维。
人工智能教育进行得如火如荼，但也存在一些问题，如：《以人工智能课程赋能学生核心素养》一文中指出：一是课程种类繁多，课程教材不统一；二是重视技能操作，忽略了思维的培养；三是思维培养的形式比较单一，大部分采用的是“案例式学习”的学习方式，缺乏创意。《发达地区中小学人工智能课程建设现状、问题与对策》一文中指出，一是人工智能课程的目标不明确，淡化了计算思维的培养；二是人工智能课程内容比较单一，大部分都是以编程为主；三是教师培训力度不够。
2.编程教育
为适应信息技术、人工智能的发展，提高人才的核心竞争力，2016年我国开始支持少儿编程，编程教育也进入了中小学信息技术课程。张进宝在他的《中小学信息技术教育定位的嬗变》论文中提出，编程教育的核心实质上是计算思维，只有通过对计算思维的培养才可以真正地把编程教育落到实处⑤。如何在编程教育中培养计算思维是学术研究的热点。学会编程能力是编程教育的基本目标，而培养计算思维是编程教育的更高层次目标。编程教育是信息技术课程中一个重要组成部分，通过培养计算思维去解决实际生活中的问题，从而形成学生的批判性思维，培养创新能力。
《计算思维培养之路还有多远＋——基于计算思维测评视角》一文中指出，72%样本案例中显示计算思维的培养与编程教学有关；计算思维来源于计算机科学领域，与编程教学密不可分。不同阶段的编程教育目标、要求是不一样的。低年级的编程教学使用scratch、Mind＋、Kittenblock等图形化编程软件实施，使用App Inventor编写的应用程序进行可视化操作、模块拼接编程，依据自己的创意进行主动探究学习。高年级阶段采用如python、c＋＋等程序设计语言实施编程教学。通过实践，使学生对编程教育有一定的思考，逐渐在学习的过程中形成学生自我的计算思维。
3.STEM教育
STEM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer）和数学（Mathematics）教育的简称，其本质强调的是跨学科整合教育。跨学科思维是STEM教育的核心所在。在STEM教育中，跨学科思维的应用是强调教育工作者以解决实际问题为重心，通过科学、技术、工程和数学等多学科相互关联，汲取多学科知识综合运用，以提高学生解决实际问题的能力作为教育目标。计算思维可以应用到任何领域中，就像读、写、算一样是基本的思维能力。在STEM教育中以解决实际问题培养学生的计算思维。
信息技术课程是推动STEM教育的主要阵地，在教学模式与学习方式上不断地细化探究，慢慢渗透到其他学科中。STEM教育注重与现实世界的联系，注重学生的学习过程，让学生自己解决与之相关的活动任务，学生不仅能学到学科知识，还培养学生解决问题的能力与计算思维。STEM教育没有统一的课程，大部分都是各校自己探索开发的校本课程，培养学生跨学科、综合应用学科知识解决问题的能力，提高学生的内驱力和创新力。
4.计算思维培养的课堂教学模式
在信息技术课程中培养计算思维的教学模式比较单一，大部分采用案例式教学法。在《基于“1＋2”课程模式的人工智能教育课程设计与实施》一文中指出，“使用项目教学模式，融合多学科知识，综合应用人工智能技术，模拟解决生活中的实际问题，以发展学生计算思维与解决问题的关键能力”。《中小学信息技术课程中促进深度学习的教学改进》一文中指出，深度学习培养学生的计算思维，在深度学习过程中产生的问题可以通过混合式教学法去解决。有学者认为还可以采用基于问题解决的教学模式开展计算思维的培养。