真实性学习 | 挑战式学习究竟在“挑战”什么？
面对“减少浪费”“性别平等”“空气污染”“健康问题”等全球性的挑战，中小学生能够做些什么呢？事实上，围绕这些与人类社会息息相关的真实性主题，许多美国学校开展了大量教学实践，即“挑战式学习”。
挑战式学习究竟在“挑战”什么？具体如何开展学习？挑战式学习与项目化学习有什么异同？能否让学生感兴趣呢？本文对这些问题做了详细的阐述。
本文原载于《上海教育·环球教育时讯》2019年7月刊，内容有删改。更多信息，详见杂志。
“在这个项目中，我们必须收集校园里与浪费相关的数据信息，这与数学相关；我们也必须清楚地了解堆肥的由来、相关的概念知识等，这与社会科学相关；而涉及到‘真正的有机堆肥是什么样的？当你制作堆肥的时候，你需要做些什么?’等问题时， 则主要与科学相关。”
——Mary，六年级
“在整个学习过程中，我最喜欢的一点是我不仅能够认识许多不同的人，了解更多关于堆肥的知识， 而且还帮助了我自己的学校，这是一件超级酷的事情！而且，我们确实给学校带来了改变，其他的中学生在看到我们所做出的改变之后，也开始行动，并告诉别人应该怎么做。很快，整个罗利市就会变成一个广泛开展有机堆肥的城市，而且可能我们整个州、整个世界都会因此慢慢变好！”
—— Jayoen，六年级
这是来自美国北卡罗来纳州罗利市卡罗尔中学（Carroll Middle School）的一支学生团队在其制作的视频中所说的话。
这支学生团队正致力于采用堆肥的方法缓解学校面临的挑战——过度浪费。他们有效利用校园中的一系列资源，寻求帮助，齐心协力地传播关于过度浪费的相关知识，每周收集食物垃圾用于制作有机堆肥。
起初，他们并不知道具体可以做些什么，只是想要减少校园浪费。他们尝试有机堆肥提高废物利用率。“于是，我们尝试去寻求学校管理员、食堂工作人员等相关人员的帮助，在与他们的交谈中，我们了解到堆肥的相关知识，并发现校园里有一个未被使用的堆肥箱。这一点让我们非常欣喜。”六年级学生Mary 介绍说。
卡罗尔中学的学生正在开展“减少浪费”挑战式学习
视频中，学生们除了讲述开展学习的过程，也呼吁其他中学生加入减少浪费、保护环境的行列中。目前，这一视频已发布于相关网站，正被越来越多的人看到。
事实上，除了卡罗尔中学的“减少浪费”这一主题外，不少学校（包括小学、初中、高中）在“性别平等”“空气”“健康”等主题上也开展了大量教学实践。
这些教学实践旨在解决真实的全球性挑战，并且在技术支持下将实践成果制作成在线资源，发布在网络平台上。这些教学实践均指向全球性的、与人类社会发展息息相关的真实性主题，师生在教学过程中面临大大小小的挑战，需要广泛应用技术资源，而这些，都是挑战式学习的关键表征。
世界充满了潜在的挑战。挑战式学习（Challenge-Based Learning）亦被称为基于挑战的学习，旨在通过多学科融合的方式进行教与学，鼓励学习者在学习过程中应用泛在技术来解决那些全球性的、与人类发展息息相关的真实挑战。
该学习方式围绕“挑战”来构建学习体验，强化知识学习与技能培养，寻求学习者对课堂内外个人学习经历的反思；它强调协作和实践，要求所有参与者（学生、教师、家庭和社区成员）识别生活中真实存在的挑战，提出好问题，深入理解相关学科知识，发展21 世纪技能，发现并解决这些现实挑战，并开展有关重大问题的全球性讨论，与世界分享学习成果。
挑战式学习源于2008 年美国苹果（Apple）公司发起的“当下与未来的苹果课堂”（Apple Classrooms of Tomorrow-Today）学习项目。该项目旨在探索如何应用技术更好地满足学习者需求，并为21 世纪的学习环境确定基本设计原则，以更好地升级教学、促进学生培养。
为了使学生能够更好地掌握21 世纪技能，并能利用泛在技术解决现实生活中的问题，“当下与未来的苹果课堂”项目在其最终确定的6 项基本设计原则（了解21 世纪需要的技能、相关的应用课程、非正式评估、创新和创造力培养、与学生的社交和情感联系、使用泛在技术）的指导下， 与相关教育工作者合作开发、测试并实施了挑战式学习。
2016 年，苹果公司聘请了数字承诺（Digital Promise）公司帮助创建挑战式学习相关网站、开发相关书籍，编写网站上发布一系列挑战式学习的成功实践案例及相关资源。
从上述挑战式学习的实践中可以看出，挑战式学习也是基于一个整体的、项目化的学习方案来开展学习，但与项目化学习（Project-Based Learning） 不同的是，挑战式学习更加重视在学习主题上关照全球性的真实问题，学习过程中创造各种挑战，使用泛在技术。
图1 挑战式学习网站上的大概念及课程资源示例
总体而言，挑战式学习具有以下几方面的特点：
（1）关注全球理念、有意义的挑战以及本地行动的发展；（2）强调多学科知识及其与真实世界间的关联，并在学习的基础上致力于解决真实问题；
（3） 注重发展21 世纪技能；
（4）具有多种不同的可能解决方案，由小及大；
（5）有目的地应用技术工具和资源开展学习、研究、分析、组织、协作、沟通、发布和反思；
（6）挖掘学习者潜能并让学习者发挥自身作用；
（7）让所有学习者均对学习负责，记录和评估学习过程及学习成果；
（8）深刻反思教与学的环境。面对挑战，成功的团队和个人会有效结合经验，利用内外部资源，制订计划并推动寻找最佳解决方案。在此过程中，也会存在实验、失败、成功以及最终对行动的好的或坏的影响。然而，挑战式学习注重在学习环境中添加挑战以加强学习的紧迫感，提升学习者的学习热情及他们对知识的应用能力，以弥补传统学习方式的不足。
2008 年，“当下与未来的苹果课堂”项目发布了挑战式学习的白皮书《基于挑战的学习——采取行动，做出改变》（Challenge Based Learning—— Take Action and Make a Difference），其中提供了挑战式学习的基本框架并在2016 年更新。
挑战式学习具体包含三个阶段、七个要素。
从学习阶段来看，挑战式学习分为三个相互关联的阶段：参与、调查、行动，且每个阶段都包含有助于学习者进入下一阶段的活动（见图2）。
从要素来看，挑战式学习包含七个构成要素（如图3 所示），且每一构成要素都分布在不同的阶段中，学习者均有机会在不同的学习阶段开展小型调查，并在必要时返回上一阶段。
为更清晰地说明挑战式学习的过程，除基本框架及要素之外，苹果公司也与各地的教育工作者合作制定了一系列可由其他教师使用或修改的挑战。最初的示例挑战围绕全球切实关心的可持续发展议题展开，如“水”“人口”“政治”等。
以下以“水” 这一大概念为例，结合挑战式学习框架进行介绍。
在参与阶段，学习者使用基本问题（Essential Question）将大概念从一个抽象、宽泛的概念转变为具体可行的挑战。该阶段的目标是通过识别、发现令人信服的挑战，以联系学科知识内容。该阶段包括以下元素：
（1）大概念（Big Idea）。挑战式学习中的大概念往往是一个宽泛的但与学习者及社区发展息息相关的主题或概念，可通过多种方式进行探索。如社区、关系、创造力、健康、可持续性等。
（2）基本问题（Essential Question）。通过设计，可以将大概念与学生的个人兴趣和社区需求相结合，从而围绕大概念提出各种基本问题（如“为什么这对我很重要？”）。在基本问题提出后，需要进一步确定一个与学生个人息息相关且具有意义的基本问题。
（3）挑战（Challenge）。基本问题确定后，需将其转化为具体的、可开展的且令人兴奋的行动挑战， 以深入学习该主题。参与阶段最后需确定能够令人信服且可操作的真实挑战。
例如，水是生命之源，它可用于补充养分、保持清洁、发电、灌溉等。然而，我们正在一点一点消耗地球上的淡水资源，缺少补充或创造。
我们可以通过改善家庭、学校和社区的用水现状促进水资源的可持续发展。由此可引出“水”作为挑战式学习的大概念。在提出这一大概念之后，考虑到学生个体的生活日常，可以提出“我的用水量如何影响世界？”这一基本问题，设置“改善家庭、学校或社区用水现状”的挑战。
调查阶段强调为学生构建个性化、情境化的学习体验，进行严谨的、基于概念的研究，从而为制订一个可行且可持续的解决方案奠定基础。该阶段主要包含指导性问题（Guiding Question）和指导性活动/ 资源（Guiding Activities/Resources）等元素。
具体而言，调查阶段从产生与挑战相关的指导性问题开始。指导性问题的设计指向学习者应对挑战、制订解决方案所需的知识。对问题进行分类和优先级排序有助于为学习者创建有序的学习体验。
在调查阶段，学习者可以使用任何有助于回答指导性问题及开发有效解决方案的资源或活动。其中，指导性资源包括在线内容、课程、数据库、教科书、社交网络等；指导性活动包括情境模拟、实验设计及实施、项目开展、游戏等。
学习者一旦回答了所有指导性问题并记录下指导性活动的结果，他们就会分析收集到的数据并准备制订解决方案。在调查阶段，学生需通过报告、文稿演示等方式来表明他们已成功解决了所有指导性问题，并得出明确结论，从而为解决方案奠定基础。例如，在以大概念为“水”的挑战式学习中，结合基本问题及待解决的挑战，学生可以应用的指导性问题及活动资源见表1。
在行动阶段，学生所设计的解决方案应该是基于证据的、具体可行的，具有真实的受众，并最终由这些受众来评估实施的成效。该阶段主要包含：
（1）解决方案的形成及优化（Solution Concepts & Solution Development）。调查阶段完成后，学生将在此基础上确定解决方案。解决方案可能涉及宣传或教育活动、学校或社区改进项目、产品开发或其他活动等。解决方案确定以后，学习者将开发一个原型，并在小范围群体中试验。这一过程很可能会引发新的指导性问题，若有，则需要进一步研究并将其重新调整到调查阶段。
（2）实施（Implementation）。在解决方案确定后，学生需将其付诸实践，并通过多种方式记录解决挑战过程中的经验，并发布给更多的受众。这一过程鼓励学生应用技术、通过网络发布相关成果，以征求反馈意见。
（3）评估（Evaluation）。在实施解决方案的过程中，学生需有意识地收集受众的反馈信息，自身也有意识地衡量方案的实施成效，持续采用非正式评估的方式反思哪些有效、哪些无效，并确定该解决方案对挑战的影响。
解决方案实施完成后，学生可以继续完善该方案或完成报告，并向世界分享他们的成果。而在整个挑战式学习中，学生都需要持续地记录体验、反思实践，不断优化解决方案、升级自身学习，并同世界分享学习经验。
使用技术记录与分享
例如，在大概念为“水”的挑战式学习中，学生在行动阶段研究并记录了自身用水的基本情况，检查了所有水管的泄漏情况，查看了师生的用水情况， 探讨了水是如何被用于景观美化的。他们确定最大的用水途径之一是学校的园林绿化。
学生们开始调查维持当前景观所需的水量、水源以及其他的景观选择方案。他们设计了一个改变学校景观的计划， 其中包括设计植物调色板、预测节约用水量，以及计算该地区的水资源投资回报等。此外，为更好地解释他们的计划，学生们制作了公共服务公告和小册子，并将这些信息提交给学校董事会。
需要注意的是，上述三个阶段和七个要素是目前挑战式学习的基本框架及基本构成，而挑战式学习是一个灵活、不断改进的学习体系，它可以作为指导教学法实施，也可与其他学习方法相结合，且在现实情境中，这一框架会随着具体实施成效、创新理念的发展而不断完善。
卡罗尔中学的学生正在课堂上基于大概念和老师一起为开展挑战式学习做准备
2009 年，新媒体联盟（New Media Consortium） 发布了一项关于课堂实践中应用挑战式学习的深入研究。这项研究涉及美国6 所学校、29 名教师、17 个学科和330 名学生，他们发现应用挑战式学习对课堂教学和学生发展有显著成效，特别是辍学风险最高的九年级学生。
基于前期的研究成果，2011 年新媒体联盟又开展了另一项研究，以测试挑战式学习框架是否适用于更大范围的幼儿园至研究生阶段学习者，并更深入地了解21 世纪技能的获得。该研究包括来自3 个国家的19 所学校、90 名教师和1500 名学生。研究再次表明，挑战式学习是吸引学生、帮助学生达到课程标准并获得21 世纪技能的有效学习方式，且适用于所有年龄段的学习者。
目前，越来越多的学校正积极应用挑战式学习开展教学，其基本框架也已扩展到许多新的领域，包括战略规划、工作培训以及移动软件教学和开发等。在挑战式学习方式下，教学内容和学习过程始终保持高度的相关性、创造性、协作性和挑战性。
学生们基于现实生活中的真实挑战，将自身所学与现实世界相互联结，通过跨学科的、协作的、技术参与式的方式开展学习，从而培养起21 世纪知识、技能与素养，有效解决现实世界中的真实挑战，促进自身更好地适应当下以及迎接未来社会。
作者 | 浙江大学教育学院课程与学习科学系 徐玲玲 刘 徽
编辑 | 谢然
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