随着世界经济全球化、一体化的发展进程不断加速,创新能力成为影响国家竞争力的核心要素。创新能力的根源在于创新型人才,因此,创新型人才的培养成为世界各国教育教学改革的焦点。从已有研究来看,问题解决式教学在促进学生知识掌握、思维发展以及问题解决等高阶能力提升方面成效显著,在学生创新能力培养中发挥着重要作用。但在实际教学中,问题解决式教学存在着预设性过强、学生能力难以测量、缺乏有效评价等诸多问题。而随着数字时代的到来,借助数字技术建立学习数据与学生学习状态之间的联系,开展数据驱动的教与学改革实践,为优化问题解决式教学提供了新思路。正基于此,本研究旨在开展数据驱动的问题解决式教学活动设计与应用研究,充分挖掘数据价值以优化问题解决式教学活动实施效果,助力创新型人才培养。本研究首先通过文献研究法,梳理数据驱动和问题解决式教学的国内外相关研究,明晰数据驱动、问题解决、问题解决式教学等核心概念,进一步聚焦研究问题,明确研究内容。其次,运用问卷调查法,围绕着教师数据驱动和问题解决式教学开展现状调查,在参考教师数据素养核心技能框架和问题解决式教学流程的基础上,设计出《数据驱动与问题解决式教学现状及需求调查》问卷,并根据调查结果梳理出当前数据驱动和问题解决式教学中存在的主要问题,并给出相应的解决对策。再次,归纳借鉴已有数据驱动和问题解决式教学相关模式,提出数据驱动的问题解决式教学活动模型构建原则,初步构建数据驱动的问题解决式教学活动模型。最后,基于ADDIE教学设计模型,以初中信息科技课程“算法优化”一节为教学内容,从分析、设计、开发、实施和评价五个阶段开展了教学案例的设计。为检验前期所构建活动模型有效性,本研究利用“算法优化”的教学案例开展了三轮行动研究,通过访谈法了解行动研究中存在的问题,并对活动模型进行修正和完善活动,最终构建出数据驱动的问题解决式教学活动模型。通过以上研究,本研究得出以下三方面研究结论。一是本研究开发的《数据驱动与问题解决式教学现状及需求调查》问卷,能够有效了解当前实际教学过程中教师教学数据的使用情况以及在开展问题解决式教学中存在的问题和现实需求。二是设计并构建了包含课前、课中、课后三阶段,问题探究、协作互助、展示交流、方案优化、总结归纳、进阶提升等六个环节的数据驱动的问题解决式教学活动模型,并通过行动研究法对模型进行了优化。三是依据所构建模型进行案例设计并应用于教学实践,通过三轮行动研究发现,本研究所构建的数据驱动的问题解决式教学活动模型能够支持教师精准教学和学生个性化学习,促进学生学习绩效的提升。