21世纪后,“数学问题解决”已成为全球性数学教育改革的热点。新颁布的《全日制义务教育数学课程标准》实验稿(2012)中也将“问题解决”的增强列为义务阶段数学学习的总目标之中。培养学生具有良好的数学问题解决能力可为学生未来学习打好基础。思维导图是英国著名教育家托尼·巴赞发明的一种将放射性思维具体化的思维工具(1999),他通过可视化的思维框架为数学问题提供良好问题解决空间,可培养数学问题解决能力。本研究基于思维导图的理论与方法,以新人教版《数学》二年级上册第三单元为例,将思维导图融入教学设计并进行教学。选取银川市第21小学二年级两个平行教学班为研究对象,一为实施思维导图教学的实验班,另一为不用思维导图的对照班。在教学活动前后对学生学习方式、学习成绩及问题解决能力进行调查和访谈发现：(1)实验班比对照班的学习方式有显著提高；(2)实验班比对照班数学考试成绩好,有显著差异；(3)实验班比对照班的问题解决能力显著提高。本文的教学设计、教学实践及教学评价结果,可为能对小学生数学问题解决能力的培养提供有益的参考。