问题解决能力是实现创新的必备能力之一,也是当前学生核心素养发展的关键指标,如何有效培养学生问题解决能力,是目前信息技术教育教学变革的核心。主题式教学凭借自身主动探究的特性,为学生问题解决能力的培养创设条件,符合信息技术教育改革的理念和问题解决的内在过程。本研究选择黄石市某重点小学五六年级四个班为研究样本,从理论研究、教学设计和教学实证等方面,研究主题式教学对学生问题解决能力的提升作用。理论研究部分,在已有文献研究的基础上总结归纳本研究问题解决能力的构成,提出主题式教学对学生问题解决能力培养的积极作用,建立了学生问题解决能力测评指标,探究了构建主题式教学设计应用的理论和实证依据。教学设计部分,遵循教学设计的理论演绎法,从主题教学与解决问题的子能力的关系出发,将CPS（Creative Problem-solving,创造性问题解决）模式完整地融合到主题式教学设计中,提出四个步骤来提高学生解决问题的能力,即“主题导入;确定目标、构思活动方案;主题探究;成果展示、评价构建”,将问题解决每个维度的子能力贯穿整个教学流程中,并基于本教学设计开发具有“红色”元素系列案例,经五次教学准实验研究,验证了主题式教学对培养学生问题解决能力的有效性。教学实证部分,设计出实验组和对照组,采用定量、定性相结合的方式分析学生的问题解决能力是否得到提升。开课前和结课后主要通过问题解决能力测试量表、问题解决能力测试题进行前后测。在实验环节中,每个案例授课结束后采用“三角互证”的过程性评价,主要利用问题解决能力课堂观察表、学生访谈及教师评价表。实验结束后,采用Excel和SPSS统计分析工具对结果数据进行综合分析,得出本次教学实验的结论。研究结果表明,面向小学生问题解决能力提升的主题式教学过程具有可行性,对问题解决能力的培养具有提升作用,为后续问题解决能力相关研究的开展提供思考和借鉴。