计算思维（CT）能力不仅仅是一种思维结果，而是一个包含多个相互关联维度的过程（Palts & Pedaste, 2020; Relkin et al., 2020; Selby & Woollard, 2013）。计算思维能力的培养与计算机科学密切相关，计算机科学涵盖了编码和编程（Wing, 2006），这些技能在实践中得到广泛应用（Arfe et al., 2019）。虽然计算思维通常与中等或高等教育联系在一起，但近期研究强调了从早期阶段通过适合年龄的实践来培养这些能力的重要性（Bat?, 2022; Bers et al., 2022; Saxena et al., 2020; Su & Yang, 2023）。
研究表明，当采用适合年龄的方法时，学龄前儿童能够学习基本计算概念，从而促进其认知发展（Buitrago-Florez et al., 2017; Piaget, 1951; Sigelman & Rider, 2012）。这种早期学习有助于他们向逻辑思维过渡，因为学龄前儿童正处于皮亚杰的前运算阶段，特别是直觉思维阶段（Piaget, 1951）。尽管学龄前儿童的早期语言能力和符号思维仍在发展中（Sigelman & Rider, 2012），但计算实践可以帮助他们从具体操作过渡到抽象操作（Piaget, 1954; Su & Yang, 2023）。此外，根据皮亚杰的认知发展理论，学龄前儿童可以轻松掌握计算思维所需的关键技能，如模式识别和算法设计（Saxena et al., 2020）。
为了支持这种发展潜力，研究者建议计算思维教育应基于结构化且适合儿童发展阶段的框架（Bers, 2018; Weintrop et al., 2015）。尽管有许多关于计算思维维度或能力的框架或模型，但没有一个专门针对幼儿阶段的CT技能发展（Brennan & Resnick, 2012; The International Society for Technology in Education [ISTE], 2022; Palts & Pedaste, 2020; Selby & Woollard, 2013; Tang et al., 2020; Wing, 2008）。其中一个框架是“强大概念”（Powerful Ideas），它为幼儿设计了适合发展阶段、易于理解且可教授的概念（Bers, 2018）。这些概念由Papert（1980）提出，后来Bers（2018）将其应用于幼儿教育。这些概念包括硬件、软件、控制结构、表达、调试、算法和设计过程，被认为是以有意义和整合的方式引入计算思维的基础（Bers, 2018）。通过利用包含这些核心概念的编程活动，本研究将为识别如何将计算思维实际融入基于游戏、艺术、音乐和运动的学习环境提供理论支持（Bers et al., 2023; Elkin et al., 2016; Levinson et al., 2025; Relkin et al., 2021; Strawhacker & Bers, 2019）。
在设计和实施计算活动时，可以采用多种方法（Saxena et al., 2020），例如基于科学、技术、工程和数学（STEM）的学习（Abanoz & Kalelio?lu, 2024; Lee et al., 2020）、基于积木的游戏学习（Yang et al., 2022）、基于问题的学习（Salam, 2022）、基于积木编程的学习（Del Olmo Munoz et al., 2020）以及受故事启发的学习（Yang et al., 2023）。然而，Bers（2019）提出的“将编程作为另一种语言”（Coding as Another Language, CAL）方法将编程视为一种新的读写能力。与基于Papert建构主义理论的学习方法不同（Papert, 1980），CAL将编程不仅视为一种技术技能，还视为自我表达和沟通的手段（Bers, 2019）。这种方法基于维果茨基的理论（Vygotsky, 1978），认为学习编程可能会影响儿童处理、组织和表达想法的方式。CAL还将这些核心概念融入故事讲述、游戏和读写活动中，使编程对不同类型的学童更加实用（Bers, 2021）。这种双重重点不仅让儿童学会计算思维，还使他们能够运用编程来分享想法、讲故事和解决实际问题。然而，现有研究较少探讨CAL方法，尤其是在美国和土耳其以外的地区（Bers et al., 2023; Levinson et al., 2025; Relkin et al., 2021）。因此，本研究通过在学校中实施和评估CAL-KIBO幼儿园课程（该课程将CAL原则与机器人编程相结合）来填补这一空白。土耳其由于其集中的教育体系、文化差异和独特的教师培训模式，为这类研究提供了有意义的背景。尽管该国的教育体系侧重于整体性和游戏化学习，但基础设施和资源的差异可能带来实际挑战，需要调整课程（Bird et al., 2011）。此外，尽管本研究规模较小（与美国和阿根廷的研究相比，Levinson et al., 2025; Relkin et al., 2021），但它可以为该地区未来的大规模研究和课程开发提供重要见解。
尽管编程与计算思维之间存在关联（Arfe et al., 2019），但关于编程对处于认知发展初期阶段的幼儿计算思维能力影响的研究仍然有限（Lye & Koh, 2014; Relkin et al., 2021）。Ioannou和Makridou（2018）指出，结合这两种方法可以提供实用框架和实例，说明通过机器人技术进行的计算编程实践如何促进计算思维能力的发展。然而，现有研究主要集中在特定课程对儿童整体或领域特定计算思维能力的影响（Bers et al., 2023; Relkin et al., 2021; Yang et al., 2022; Yang et al., 2023; Zurnac? & Turan, 2024），或仅探讨儿童的编程表现（Del Olmo Munoz et al., 2020; Saxena et al., 2020）。因此，本研究从两个方面探讨了学龄前儿童在计算思维方面的发展：首先，研究了通过教育机器人技术实现的CAL-KIBO幼儿园课程对非编程环境下儿童整体计算思维能力和核心概念的影响；其次，观察了接触该课程的儿童在编程方面的表现，以了解他们的编程相关计算思维能力。本研究采用了一种更为全面的评估方法，而不仅仅是抽象评估或实际操作评估。这有助于回答“人们应该如何以及何时学习这种思维方式？”的问题（Wing, 2008, p. 3720）。通过确定适合学龄前儿童的有效方法和早期教育者的有效专业课程，本研究为培养这些能力奠定了基础。
因此，本研究的主要目的是探讨“将编程作为另一种语言”的KIBO幼儿园课程对学龄前儿童在编程和非编程环境中的计算思维能力的影响。研究问题如下：
RQ1. “将编程作为另一种语言”的KIBO幼儿园课程是否比对照组儿童更能促进学龄前儿童的计算思维能力？
RQ2. 在实施“将编程作为另一种语言”的KIBO幼儿园课程后，实验组儿童的计算思维水平如何？
