在信息化迅速发展的今天,计算思维被视为“21世纪新素养”,是21世纪学生必须具备的关键能力之一[1]。信息化时代的小学生是很难去具备很好的计算思维能力,但其实计算思维与我们的工作生活是密切相关代,如果利用计算思维的思维方式,就会把生活中很多复杂的问题,进行划分一个主次顺序,并把复杂的划分为一个个具体的工作,可以起到事半功倍的效果,提高工作效率和生活幸福感。现阶段培养计算思维能力的方式主要是有:学科课堂融入游戏化教学,图形模块化编程教学和算法与程序设计教学等。小学生正处于思维活跃的时期,思考和学习更多依靠于具象思维,教育游戏是一个很好的载体,将计算思维融入教育游戏中去,这为计算思维能力的培养扩展了新的方向。在计算思维教育游戏的设计中,将相关的算法知识和引导学生在情境中主动探究发现问题解决问题的环节相融合,就可以基本实现培养学生计算思维能力的目标。本研究通过阅读大量相关文献,并在其基础上分析和综述“计算思维”、“教育游戏”、“计算思维教育游戏”和“Unity3D”等研究现状,研究发现国内外对教育游戏的研究正在如火如荼的进行,涌现出了很多针对不同学科及能力培养的教育游戏,但同时发现基于Unity 3D的教育游戏大多集中在学科教学当中如历史、生物、科学等,针对计算思维能力培养的教育游戏目前处于空白状态,是值得深入研究的。通过对国内外的计算思维教育游戏案例进行分析和参考,总结计算思维教育游戏在知识点和游戏场景的设计想法;再利用Unity3D技术设计开发《奥特家园拯救记》计算思维教育游戏,游戏将算法知识与计算思维能力培养相结合,并将抽象的算法知识融入到不断探索问题解决的游戏情境中,利用Unity3D技术的虚拟现实效果,使学习者感受到自己在勇闯机关重重的迷宫的效果,并结合知识库和答题设计形成有机整合的计算思维能力培养的教育游戏。笔者通过对教育游戏进行测试、运行及实验,从计算思维测试题前后侧的知识成绩、思维品质调查问卷和学习者体验游戏满意度调查问卷结果等角度进行了分析。发现在使用教育游戏前后,学生的计算思维知识成绩和思维品质部分成绩进行配对样本T检验。结果显示,前测配对后测均显著性P值为0.000***,水平上呈现显著性,说明前测配对后侧之间存在显著性差异。其差异幅度Cohen’s d值均在1.5以上,差异幅度非常大。说明《奥特家园拯救记》计算思维教育游戏可以有效提升学生计算思维能力,通过教育游戏的方式来提高学生的计算思维能力是可行的,而且可以进一步提升学生培养计算思维的热情。这为促进学习者计算思维能力的基于Unity 3D教育游戏设计与开发提供建议。