在科技发达的今天，人们开始关注于培养具有问题解决能力及信息素养的人才。基于这样的人才类型需求，教学改革势在必行。基础教育中小学数学新课程标准删去了“应用题”专题训练部分，取而代之的是“问题解决能力”教学目标及“综合与实践活动”模块，用以培养学生综合性的数学应用能力。但是课后，孩子们缺少了用以在课后的面向问题解决能力培养的教学资源。因此，在教育游戏领域研究越来越受到重视的背景下，以面向问题解决能力培养的小学数学教育游戏设计研究为研究课题，具有深远的意义。本文旨在探索教育游戏作为数学学科课外学习资源，培养学生问题解决能力的理论依据，及实践方法。笔者首先对文献进行梳理、总结及分析问题解决的相关心理机制，问题解决能力的内涵及其如何培养；然后根据课标中对于问题解决及数学能力的理解，确定小学生的数学问题解决能力内涵、要素及其培养方式；接着根据教育游戏的功能特性对数学问题解决能力培养能够提供怎样的支持进行说明，分析网络上常见的数学教育游戏的开发情况，发现现有数学教育游戏的弊端及在培养小学生数学问题解决能力上的缺失，提出笔者关于“面向问题解决能力培养的小学数学教育游戏设计理念和策略”等问题的简要看法；最后作者将北师版小学数学四年级上册教材中的教学内容，根据笔者总结出的进行面向问题解决能力培养的小学数学教育游戏设计时要遵循的设计理念与策略，进行了实际案例的概念设计，并对其教育功能的实现进行阐述，试图说明如何在小学数学教育游戏中实现问题解决能力的培养。