第1章 设计型学习法
七岁的艾米丽伤心欲绝。她泪流满面地举起一张被弄脏的纸，上面贴着一个又大又蓬松的蓝色绒球。她的第二个绒球掉了，还没等她捡起来，另一个学生就踩上了一只脚。在其他人看来，艾米丽手中的东西可能只是贴着一个毛茸球的纸团。但对艾米丽来说，这是“科蒂”，是她自己想象并动手创造出来的动物。现在科蒂少了一只眼睛。
她的二年级老师达芙妮·蔡斯问艾米丽如何用现有的材料修复科蒂，艾米丽认真地考虑了一下，然后决定用两个较小的绒球作为替代。“她现在看起来比之前更漂亮。”她说。
这不是一个艺术或手工艺项目，而是“设计型学习法”的“逆向思维”活动。让学生在开发和修改课桌上的未来之城（或其他与课程相关的情境）时，想象和构建原创作品，采用与常规教学方法相反的顺序，激发学生的创造性思维，从而激活非特殊学习迁移，使学生有意识地在多种环境中反复运用主题。
达芙妮为整个学年规划了10个连续性的大主题设计挑战，每月一个，这是第一个——建构一个生物/化身，艾米丽和其他同学只用了30分钟就完成了任务。每个设计挑战都有一个背景故事，故事基于二年级课程编写而成，并在学生们建造的“桌上城市”中上演。达芙妮给学生们讲述了这样一个“故事”：他们的城市（建在30英寸×60英寸1的桌子上）是一个神奇的地方，他们前所未见的生物/化身将在100年后在这个社区与他们生活在一起。
达芙妮的第一个设计挑战的大主题是生物。为了达到州教育主管部门对课程的要求，即学生们需要了解动物的生活，同时为了帮助这些二年级学生为后续阅读哺乳动物、爬行动物和鸟类相关知识做好热身，达芙妮让学生根据她所列出的生物基本属性的标准列表，用能找到的材料创建他们从未见过的生物/化身。
（标准列表的巧妙之处在于，在某种意义上列表取代了老师的角色。当学生说“我不知道该怎么做”时，老师会说：“查看标准列表。”学生们学着对照标准列表进行自我评估，而不是问老师，“我做对了吗？”）
达芙妮让学生们以他们创造的生物的身份进行思考，想象生物吃什么，生物的朋友和亲戚是谁，生物在哪里睡觉，怎么行动，害怕什么，需要什么，以及生物的好恶，甚至生物什么时候会死！因为生物对学生个人具有意义，达芙妮就通过这些生物讲授与大主题相关的必修指导课程，并通过这些课程让学生们投入他们正在建设和需要修改的城市的演变之中。
与此同时，达芙妮教给学生们很多方法，让他们组建互帮互助的学习团队。在一个月的时间里，她教学生如何展示和解释他们前所未见的生物；锻炼学生成为好的倾听者；教学生礼貌地互相提问他们的生物与他们所读到的真实动物之间的异同以及原因。二年级的学生们争先恐后地解释他们创建的生物与真实生物生存需求之间的差异。学生们乐于彼此倾听，喜欢阅读教科书，研究达芙妮提供的其他资料，并根据学习到的新知识修改他们创建的生物。
在给出前所未见的生物/化身设计挑战之前，达芙妮先让学生们写下他们觉得非常重要的东西。艾米丽写了一页纸的乐高乐园，称之为“全世界我最喜欢的地方”。一周后，达芙妮让学生们写下他们从未见过的生物。艾米丽写了七页带插图的冒险故事，并起名叫做“科蒂历险记”。
达芙妮的语言艺术指导课程教给学生们如何完善他们写的生物描述初稿。学生们都忙着按照写作要求制作小册子，准备展示他们的作品，课堂非常连贯，几乎没有中断。学生们在对生物属性进行分类时，学习了科学课中的五种感官。通过让学生们测量每个生物并指明生物所包含的形状，达芙妮讲授了数学知识。学生们通过扮演自己创造的生物，学习在课堂上如何与人相处，如何解决问题，了解了公民学课程的内容。这些知识让学生们为下一步要做的事情做好了准备：在桌面上建造一个从未见过的未来城市，让他们创建的生物在这里生活、工作和玩耍。
整个学年，达芙妮规划好一个大主题，教学生们在每个设计挑战中发现并解决相关的问题，以此推动故事的发展，学生们也沉浸其中。学生们通过必修课程（小主题）学习基本的主题内容，从而深入理解达芙妮在大主题中讲授的跨学科知识。
每个班级每个月开设一项新设计挑战并让学生学习相关指导课程，设计挑战和相关课程将贯穿整个学年，与此同时教师能连贯、持续地对学生就课程要求的达标程度做出评价。第二个设计挑战源自大主题：保护。达芙妮的学生在桌面城市的各个地块上为他们创造的生物建造了前所未见的住所。然后，学生们想象出前所未有的方式，让生物从城市中的一个地方移动到另一个地方（大主题：移动），让他们获取食物和商品（大主题：交换），并制定了公平的规则（大主题：政府）。首先，学生们动手实践，将大主题设计挑战整合到课程之中，然后达芙妮讲授必修指导课程。学生们对这种学习方式产生了浓厚的兴趣。
达芙妮是圣盖博联合学区的一名教师，是全球数千名接受过我的“设计型学习法”和“逆向思维法”培训的教师之一（该方法已经在洛杉矶联合学区的开放磁石学校2应用了30多年）。达芙妮的课堂是用设计型学习法授课的典型代表。无论线上还是线下，老师们都可以在任一年级或学科中应用这个方法。
大主题设计挑战推动了“故事”的连续发展。该故事围绕必修课程知识，在学生想象和建造的未来之城或其他基于现实、前所未见的环境中，经过很长一段时间的演变而成。学生成了“故事”的主人，掌控着故事的发展。学生学着管理未来之城，找出与大主题相关的问题，并为出现的问题想出前所未有的解决方案。这些问题大致如下：“未来的生活环境和社会关系会是什么样子？为什么？”“学习场所是什么样子？为什么？”“医学将如何实践？”“面对污染、人口过剩和气候变化问题能够做些什么？对人类进行谴责？发动战争？”“公民的梦想、希望、恐惧和责任是什么？历史上，不同文化同时出现时，人类是怎样以创新的方法来应对这些问题的？”
珍妮·米勒在加利福尼亚州奥兰治县圣波拿文都拉天主教学校，给七年级和八年级学生讲授预科英语语言艺术、社会研究、古代教会历史和家庭生活等课程。她曾说：“设计型学习打开了一片新天地，让学习不只局限于在课堂上学习知识和技能。”
“我让学生们通过他们建造的城市和一系列与课程相关的设计挑战，思考我编写的有关入侵、腐败、高税收、财富分配不均、专制、推翻政府和叛国的故事——古代教会历史提供了丰富的思想来源！有这么一个故事：一个生物因谋杀未遂，被困在城市上空前所未见的监狱网中。这个故事讲的并不全是堕落和毁灭。通过将设计挑战、TED演讲以及指导课程中的宗教、彩票和股票市场的知识相联系，学生们在设计型学习实践下，编写出各种有趣的转折故事。设计型学习能够让学生们讨论许多令人兴奋的深刻话题。对学生们在辩论、讨论、提问并最终找到答案时所表现出的智慧、诚实和勇气，我感到非常震惊。”
学生们对困境进行思考并在有主题的三维空间里呈现初步的解决方案，这种方式使他们对学习教科书和研究他人如何解决、处理相同困境产生了浓厚的兴趣。在此过程中，学生们认识到：每个个体都有能力去创造一切（对象、地点、过程、生活准则、制度）。因此，学生们相信，自己肯定也能够做到。
使用这种教学法的老师们表示，通过在实践中学习，学生标准化考试成绩提高了，并且学生们几乎没有出现行为问题。老师们认为，先让学生用逆向顺序法思考主题，为大主题困境构建前所未有的解决方案；然后再让学生阅读教科书中的例子，将书本上的方案与他们的初始设计方案相比较。这种方法收效显著。
“我们学习课本之前，先进行设计挑战。”胡桃高中参加设计项目的十二年级学生玛德琳·斯金纳说。（玛德琳在2020年8月写道：“从我第一次体验以设计型学习为核心的课堂学习到现在已经6年了。现在，我正在努力学习，争取成为一名教师。我希望能将这个受益匪浅的创新教育法传承下去。”）
大众常误以为原创性只是艺术家、科学家、数学家和设计师的专利，但其实每个人的创造性思维都可以被激活。我钦佩原创思想家，是因为他们不断地将信息融合重构，变成自己的知识，而不是复制他人的知识。因此，如果只要求学生重点掌握和学习他人总结的知识，就难怪学生的知识只会局限于“学校”的范畴。
我也担任过一线教师，我知道老师们都想尽全力教学生怎样把事情做得更好。如果大主题是住所，小学老师也许会这样说：“大家来看图片，看看蜜蜂是怎么盖房子的，乌龟是怎么搬房子的，因纽特人以前是怎么在冰上生存的。你在建的桌面城市里会不会有冰屋？”而高中历史老师，可能会以不平等的住房为例，给学生们讲解种族歧视。
而应用设计型学习方法的老师则会采用“逆向思维法”。譬如，老师会先让学生们参照标准列表（根据指定的主题要求和住房所需条件制定）为他们建造的城市给出前所未有的解决方案。之后再由老师给学生们讲现实生活中人类或其他生物的住所。接下来讲解指导课程，最后老师可能会说：“既然你已经了解了历史上人们是如何根据环境和需求建造住所的，请将你建造的住所与刚才学习的住所进行比较，并思考如何修改你的设计。”
老师依然在履行老师的职责。不同的是，老师让学生先表达他们对将要学习的大主题和概念的想法，这种设计型学习法让学生们更好地吸收了教科书和其他资料中的知识。学生们开始主动而非被动地学习，他们学着以多种方式应用他们所学的知识，并开始批判性地思考，课堂上学到的知识对他们现在和将来的生活有何意义（运用这种教学法的网上课程，也会产生同样的效果）。
在空间域中运用这种教学法可以激活长期记忆存储，即“永久性学习”。研究表明，空间记忆始终存在，且取之不竭。空间记忆通过新事物、新发现、新挑战和运用隐喻得以加深，使所学内容为己所用，并可重复使用。自1969年我正式提出“设计型学习法”和“逆向思维法”至今，空间记忆理论一直是这个方法的基石。
1 1英寸=2.54厘米。——编者注
2 磁石学校（magnet school）：直接理解即为“有吸引力的学校”，它还被形象地翻译成“磁校”。事实上磁校是美国学校类型的一种，可以被看作是一种“特色学校”，有点类似国内的重点中学。磁校学费比私立学校便宜，教学质量高，是学习好的学生家庭的首选。——编者注