大学生批判性思维能力的培养近年来逐渐成为国内外学者关注的重要话题,许多高校通过设立相关课程以及采用融合教学等方式来培养学生的批判性思维。协作学习已被证明能够有效提高大学生的批判性思维,而问题探究学习在一定程度上能够有助于学习者进行批判性的思考。本研究的重点是通过对协作学习和问题探究学习要素的提取,使用解释结构模型法,构建协作式问题探究学习活动要素关系模型;通过对批判性思维发展要素和批判性思维发展过程进行分析,将批判性思维要素融入到批判性思维发展过程中,构建批判性思维发展要素金字塔模型;通过对协作式问题探究下学习者的批判性思维发展进行分析,构建阶梯型批判性思维发展模型,最后将以上模型进行整合,构建基于协作式问题探究下的批判性思维发展模型。在此基础上,采用基于设计的研究范式,以大学三年级本科生作为研究对象,开展一学期两轮的准实验研究,通过对第一轮实验数据以及对学生的访谈结果进行分析,对实验模型进行了修订,最后,在第二轮实验结束时,通过对学习者的批判性思维倾向和批判性思维技能进行测量分析,验证了模型及活动设计的有效性。本研究解决的关键问题有:第一,学习者通过协作式问题探究学习后批判性思维的哪些要素发生了变化;第二,基于协作式问题探究学习中的哪些因素影响会影响学习者批判性思维的发展。通过对实验结果数据的分析,可以得出以下结论:（1）所构建的基于协作式问题探究下的批判性思维发展模型无论是对学习者批判性思维发展还是对小组群体批判性思维发展都有促进作用;（2）批判性思维的中级层次思维要素（重要性、新颖性、拓展性、联系观点）在明确角色职责和增加教师监控后,通过协作式问题探究的学习最容易发展;（3）协作式问题探究学习活动中小组成员角色的有效分配,教师的有效监督将会影响学生的批判性思维发展。小组成员明确分工,各司其职,更有利于协作学习的进行以及批判性思维的发展。