知识经济时代的今天,能力培养被逐渐重视起来。其中,问题解决能力成为衡量人才的重要标准之一。国内外许多专家和教育学者,都对问题解决能力的培养进行过研究。然而,目前我国的课堂教学教师还是主要进行着以应试为主要目的的知识教育,而并未十分重视能力的培养,如何在以应试为目的的大环境下兼顾能力的培养一直是我国教育学者们积极探索的课题,而伴随信息技术的快速发展与网络技术的普遍运用,学生能力的培养也发现了新的教学设计的解决思路。笔者在对问题解决能力、信息技术与课程整合、教学设计等方面文献进行梳理之后发现,可以利用信息技术手段将教学过程置于真实的问题情境中,让学生在真实的问题情境中学习问题解决,在问题解决的过程中加以科学引导,使学生在完成知识获取的同时提高其问题解决能力。由此,本研究将纽厄尔和西蒙的问题空间理论应用到问题解决的过程中,以此作为教学设计中的教学过程核心,结合初中生的学习特征以及初中物理的课程特点,提出适合问题解决能力培养的初中物理教学设计的设计思路和原则,并在此基础上给出适合初中物理问题解决培养的教学设计整体模型。按照其上设计思路和模型,笔者设计了具体的教学案例并加以实践,通过学生自主评价、教师课堂观察评价以及多媒体智能互动测试平台数据分析评价,三位一体地对教学实施结果进行分析,验证了该模型应用于实践教学的有效性和可行性。