如何高效培养学生合作问题解决（Collaborative Problem Solving,简称CPS）能力是全球教育研究和改革的重要议题。被视作是CPS有效培养方式的项目化学习,在过往实践中并没有为学生创设良好的合作问题解决环境;而拼图法（Jigsaw）这一合作学习方式能够形成有效的合作学习氛围,向学生提供问题解决机会,也为CPS高效培养模式的探索提供了新思路。基于此,本研究采用设计研究和混合方法研究,设计开发基于拼图法的项目化学习教学模型与课程,并考察其对CPS的培养效果。首先,本研究进行基于拼图法的项目化学习模型建构,以第四代拼图法为理论指导,以项目化学习为依托,形成以真实情境导入、专家任务分配、专家组和拼图组的多轮学习、汇报展示以及反思评价为具体步骤的教学模式。其次,根据此模型进行课程设计,并在小学课堂中进行教学实践。最后,通过问卷调查、访谈等方式,考察基于拼图法的项目化学习对于学生CPS能力的培养效果,探索影响CPS发展的因素。结果发现,学生CPS能力的参与、任务管理、学习与知识建构三个维度先后得到了提升,另外,具有大众观点中“弱势”性格特质的学习者或是合作经验较少的男生获益更为显著。虽然拼图法的加入极大地调动了学生的学习热情、优化了学生的合作体验、提升了学习投入度,但是在使用过程中也出现角色限制、小组领导力不足等问题。总体而言,基于拼图法的项目化学习具有很强的实际意义,能够促进学习者CPS能力的发展,但是应用过程中出现的复杂性与两面性也要求使用者能够正确地认识并应用拼图法,课程实施需要保证充足的专家学习时间、创设良好的学习环境,并且在教育教学过程中为学习者提供精准且及时的教学支持。