由于全球各组织和经济体在社会与经济、科技、环境、教育、文化等方面的发展存在着很大的差异，因此在制订核心素养的过程中所面对的挑战和内在的需求、动力也存在着多样性。该报告梳理了全球２９个国际组织和经济体发布的权威教育文件，总结出了全球２１世纪教育所面临的十大挑战。 首先是时代与科技变革类的挑战，主要包括全球化、知识时代、科技发展与信息时代。有代表性的组织和国家有ＯＥＣＤ、欧盟、教科文、美国、英国、俄罗斯等国家；其次是经济与社会发展类的挑战，包括经济成长、职业需求、人口结构变化、多元文化、环境与可持续发展。由于这类的挑战保证的内容比较多，几乎涉及全球的绝大多数国家。最后是教育发展类挑战，包括教育质量提升、教育公平，尤其是教育公平涉及到全球的２１个国家，是目前全球受到关注度最高的挑战。 报告对全球的三大类十项挑战进行了统计，发现其中最受关注的有六项挑战，即教育质量提升、知识时代、科技发展与信息时代、经济成长、职业需求和全球化。另外四项关注度比较低，只是在局部的地域和经济体文献中呈现，比如受人口结构变化，通俗来讲是老龄化少子化的现象，主要集中出现在加拿大、芬兰、日本，以及台湾这些经济体中。 不同收入水平的经济体面临的挑战也存在着很大的不同。高收入经济体在制订核心素养时更多的是考虑如何适应全球化所带来的竞争，以及如何适应有知识产生有形和无形价值的社会转型。中等及以下收入经济体在制订核心素养时，更多受到教育公平、环境与可持续发展的影响，即更多地关注的是如何解决生态环境的问题，以及如何解决教育中存在的问题，这是两类经济体面对挑战的主要不同。
为了了解未来公民需要具备哪些核心素养，该项目组梳理了全球２９个素养框架，将相关内容进行拆分、重组，最终梳理出１８项素养条目。大体反映了不同组织或经济体的政策制定者对未来公民所应具备的核心素养的基本判断和整体把握。
项目组师曼老师对这１８项素养条目进行了详细说明。她表示：“１８项素养条目有９项与特定的学科或领域相关，我们称之为领域素养。另外９项是超越学科、面向真实情景学习的素养，被称为通用素养。”
首先，公民责任与社会参与、批判性思维、学会学习与终身学习、自我认识与自我调控、创造性与问题解决、沟通与合作素养，以及信息素养，这七大素养是被全球普遍提倡的素养。而发现在这七大素养当中，有六项都是超越学科或领域的通用素养。此外还对不同收入经济体的素养进行了比较，研究发现领导力、人生规划与幸福生活以及财商素养的这三大素养仅仅出现在高收入经济体的素养框架中。
通过比较发现，无论收入水平高低，不同国家和地区对语言、数学、人文与社会、运动与健康、批判性思维、沟通与合作、公民责任与社会参与等素养的关注程度基本相当；而高收入经济体更注重信息素养、创造性与问题解决、跨文化与国际理解，特别是自我认识与自我调控与个人有关的通用素养；而中等及以下收入经济体更加重视科技素养、艺术素养、环境素养，特别是学会学习与终身学习。值得一提的是，财商素养、人生规划与幸福生活以及领导力仅为高收入经济体所关注。
在分析原因时，北师大中国教育创新研究院院长刘坚指出，这可能是因为高收入经济体的经济已经发达到一定程度，更加回归人本主义，更加有精力和时间去关注公民个人的成长与生活。中等及以下收入经济体更加关注学会学习与终身学习，例如巴西等国家，他们可能更迫于面对经济成长的挑战，因此他们急需培养上手快、能力强的工人，以提高生产技术和生产力。
由于教育的复杂性，在推进和落实２１世纪核心素养教育的过程中，需要各级政府相关部门、相关研究机构与组织、社区和社会机构等多方面的协调合作，提供支持和服务。
有些经济体由政府相关部门发布文件，借助政策推动并指引面向２１世纪核心素养的教育实践。这些政策或者从课程方案的设计入手，推进２１世纪素养的落实；或者针对某一项或几项素养制定政策来推进，强化素养框架中的某些方面。如西班牙在其《教育组织法２／２００６》中要求全国义务教育开设基于基本素养的共同核心课程。
一些国家、地区注重加强地方、学校和教师的自主权，使其根据自身特点和需求，从多个方面推进、支持２１世纪核心素养的教育实践。鼓励研究机构或民间组织对２１世纪素养提出自己的学术观点，并促进一系列的思考和改革。如加拿大的Ｃ２１组织参与了加拿大核心技能框架的设计，并于２０１２年推出２１世纪核心素养框架。
２１世纪核心素养教育的落实离不开社会资源的支持，如通过家长和社区的支持，从社会生产、社区生活中为学生提供真实学习机会；通过行业雇主的支持，与职业教育相结合。在北京，博物馆、科技馆、科研单位等几百家机构已经成为学生的学习、实践基地，这些都极大地丰富了教育的课程资源和师资资源。
北师大中国教育创新研究院副院长魏锐指出，加强教师培养是落实２１世纪核心素养的关键。不少经济体组织都从教师研修着手，促进教师了解２１世纪核心素养的内涵，掌握教授２１世纪核心素养的方法和手段；有的经济体为教师提供课程资源以及可操作性的工具支持，帮助教师更好地将教育理念转化为教学实践。如印度科学院就为教师组织了一系列全国性活动，提升教师科技素养以及科学教学的能力。
２１世纪核心素养教育如何转化为实践？面对这一问题，世界各国都做出了不同的尝试。如基于核心素养的教育要求，构建面向２１世纪核心素养的课程，积极变革教与学的方式，开发出体现核心素养的多样化、多形态的测评工具等。
为了将２１世纪核心素养落地，各国纷纷将其融入到国家或地区中小学课程设计中，形成一套体现核心素养理念的课程实施体系，有的还基于真实生活情境设置了跨学科主题，如ＳＴＥＭ（科学－技术－工程－数学）已成为全球普遍认可的跨学科主题。一些国家还积极开发、拓展与２１世纪核心素养相匹配的课程资源，如美国２１世纪素养联盟研发的课程资源用于支持其中小学课程。
基于核心素养的教育必然要求教与学方式的变革。“以学生为中心”、围绕真实情境中的问题展开探索，能够激发学生的原有经验，促进学生主动学习，有助于满足不同学生的需求。如通过设计并开展基于问题或基于项目的学习，实现以学生为中心、主动学习和解决现实情境中问题。
面向２１世纪核心素养的落实，还要求开发出体现核心素养的多样化、多形态的测评工具，建立以核心素养为导向的评价与反馈系统。因为，这是各国或地区推进２１世纪核心素养教育的重要抓手，如新西兰将对核心素养的监测融入了其每年一次的学生学业成就国家监测研究中。
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