今后20年有两个大趋势：中国将进入信息社会，并跻身创新型国家前列；因此，培养中小学生成为信息社会的创新人才，培养中小学生的计算思维，是社会的刚需。所谓计算思维，其核心是碰到问题如何观察、如何尝试，然后如何根据观察到的规律设计计算机程序求解问题。本书从计算思维这条主线出发，讲解计算机科学的基础概念和知识体系，厘清计算机科学的起源和发展趋势，阐述计算技术的基础原理和系统构建，以促进中小学生建立起完整的“计算机世界观”。本书从逻辑、算法和系统三个角度组织全文，具体包括：逻辑方面，以图灵机模型为起点，以直观的教具为辅助，以动手操作和制作为手段，引导同学们从符号变化的角度认识计算过程；算法方面，以著名的计算问题为牵引，以实际动手编程为手段，引导同学们提升“形式化实际问题、观察问题、设计算法求解问题”的能力；系统方面，以曾经领先世界的经典计算机为案例，介绍背后的基本原理，引导孩子们从底层理解搭建现代计算机这种“摩天大楼”的砖块是如何设计实现的；以系统性项目实践为牵引，引导同学们理论结合实践，用简单的元器件和程序来建造能够解决实际问题的计算机系统。在学习方法上，本书强调“阅读实例、亲手实验、研究实践”的“三实”学习方法，以期动手促进动脑，手脑并重，促进同学们掌握扎实的计算思维。

陆云泉，正高级职称，中学数学特级教师，管理学博士；曾任北京一零一中学校长，北京市特级教师协会会长，北京理工大学兼职教授；曾担任海淀区教育工委副书记、海淀区教育委员会主任；教学、管理经验丰富，具备良好的管理和研究能力；曾先后主持国家社科基金课题《基础教育集团化办学中学校内部治理体系和治理能力建设研究》、北京教育科学规划课题《传统文化教育活动的内容及实施途径研究》、《中学全学科阅读指导体系建设实践研究》等，其中《以人生规划为重点的高中学生发展指导实践探索》课题获2017年北京市基础教育教学成果二等奖；在《教育研究》、《中小学管理》《人民教育》等核心刊物和报纸上发表多篇论文；出版著作《职业生涯与人生规划》。