随着教育信息化的全面发展，近些年西部中小学的教学环境也发生了很大的变化。如何使教师在教育教学中较好地使用信息化设备，提高教育教学水平是当下教学环境正在变革的中小学面临的一个问题。另外，《义务教育数学课程标准（2011版）》对问题解决和在数学教学中合理运用现代信息技术作了相应的说明，尤其强调了提高学生问题解决能力的重要性。笔者通过对教育信息化背景探讨的基础上，结合自己的调查实践开展了本研究。本研究论文分六章进行阐述：第一章是绪论，主要从研究背景、问题的提出、研究的目的及意义以及研究设计等方面对本研究做了简单的阐述；第二章是数学问题解决研究的文献综述，问题解决是本研究的核心，该部分主要从“问题解决”的概念、数学问题解决研究的状况对当前数学问题解决的研究进行了较为全面的回顾；第三章是本研究的理论基础，该部分围绕问题解决教学的要素：学生、教师、情境、资源对涉及到的理论——怀特海过程哲学思想、儿童认知发展的相关理论、数学知识分类与表征理论等进行了阐述；第四章是本研究理论研究的关键，即通过对数学问题解决过程、基于问题解决的小学数学教学设计思路、教学环境的探究，提出了信息技术环境下基于问题解决的小学数学教学设计原则，进而构建了信息技术环境下基于问题解决的小学数学教学设计模型；第五章是对构建模型的效果验证，在进行教学实践背景的阐述及课堂评价量表、学生问卷、教师访谈提纲的设计的基础上通过开展教学实践，搜集数据，对模型的指导效果进行了分析；第六章是总结和反思，笔者在这一部分对论文的研究进行了总结，指出了研究的不足，对后续研究做了相应的展望。