作为最重要的学习结果之一,问题解决学习一直都被教育领域视为改革传统教学方式的一剂良方。各种以问题解决为取向的教学模式不断涌现,但大部分都遭遇效果不佳的尴尬现实。造成困境的原因有许多,但不可忽视的是,学生在问题解决过程中,的确会遭遇各种认知和元认知困难,这些困难影响着问题解决的绩效和学生能力的提升。因此,在开展问题解决学习时,十分必要为学习者提供学习干预和支持,帮助他们克服各种认知困难。本研究从问题解决过程中的认知和元认知活动出发,深入理解学生在此过程中可能遭遇的认知困境,以此为基础建立支持学生问题解决的学习干预框架(提示性问题、有理由论证、计划、小组对话)。并在干预框架的指导下,开展与学科内容相结合的干预设计,形成各种干预资源和活动。在本研究中,借助准实验研究方法来验证干预设计的有效性,前后共开展两轮实验,将干预设计应用于小学三年级学生的科学课问题解决探究活动之中。研究结果表明,干预资源和活动对学生的问题解决过程起到一定的促进作用,部分干预效果明显。干预设计对培养学生的协作问题解决能力有积极作用。