算法是计算机科学的核心,设计算法的过程是一个思维的整理过程,是一个精确化、条理化、逻辑化的过程,因此算法有利于促进学生的思维。但是高中算法与程序设计内容难教、难学。随着图形化编程语言(G-语言)得到越来越多的关注,笔者提出了基于图形化编程方式下学习高中算法与程序设计教学内容的假设,探索了在图形化编程方式下的教学框架,充分挖掘出图形化编程工具的教育应用潜能和使用方法,为教师提供借鉴与参考。基于此,本论文主要完成了以下几个方面的工作:第一,详细阐述了图形化编程工具的定义、特征,同时介绍了图形化编程工具的使用方法。第二,对高中算法与程序设计课教学现状进行了调查与分析。第三,在理论梳理的基础上笔者设计了基于图形化编程的高中算法教学框架,并探讨了此教学框架下的各教学要素。第四,本文通过准实验对理论构想进行检验,给出了图形化编程方式在算法教学中的有效性分析,并且对实验中所发现的现象进行了解释。实验发现:图形化编程方式有利于培养学生的逻辑思维、解决问题的能力以及学习的兴趣。图形化编程方式比传统代码编程方式更有利于高中生的学习保持。图形化编程方式比传统代码编程方式更有利于高中生的学习迁移。第五,笔者与学科教师共同应用此教学框架设计教学过程,进行教学实践,检验其在真实教学中的效果。最后,本论文对实验及教学实践进行了总结,探讨了未来的研究方向。