美國(guó)的STEM教育是一項(xiàng)很值得我們關(guān)注的教育計(jì)劃，由美國(guó)政府積極推動(dòng)。

1 什么是STEM

STEM代表科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEM教育就是科學(xué)，技術(shù)，工程，數(shù)學(xué)的教育。在國(guó)家實(shí)力的比較中，獲得STEM學(xué)位的人數(shù)成為一個(gè)重要的指標(biāo)。

美國(guó)政府STEM計(jì)劃是一項(xiàng)鼓勵(lì)學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）領(lǐng)域的計(jì)劃，并不斷加大科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的投入，培養(yǎng)學(xué)生的科技理工素養(yǎng)。

2．美國(guó)推進(jìn)STEM的路線圖

早在1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)就發(fā)表過(guò)《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告，這被認(rèn)為是美國(guó)STEM教育集成戰(zhàn)略的里程碑，指導(dǎo)了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)此后數(shù)十年對(duì)美國(guó)高等教育改革在政策和財(cái)力上的支持。該報(bào)告首次明確提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)”教育的綱領(lǐng)性建議，從而被視為STEM教育的開(kāi)端。

1996年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)發(fā)表了題為《塑造未來(lái)：透視科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)的本科教育》報(bào)告，并提出今后的“行動(dòng)指南”。報(bào)告針對(duì)新的形勢(shì)和問(wèn)題，對(duì)學(xué)校、地方政府、工商業(yè)界和基金會(huì)提出了明確的政策建議，包括大力“培養(yǎng)K-12教育系統(tǒng)中STEM教育的師資問(wèn)題”。

2006年1月31日，美國(guó)總統(tǒng)布什在其國(guó)情咨文中公布一項(xiàng)重要計(jì)劃——《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》（American Competitiveness Initiative，ACI），提出知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代教育目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才，并稱其為全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。由此，美國(guó)在STEM教育方面不斷加大投入，鼓勵(lì)學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，培養(yǎng)其科技理工素養(yǎng)。

2007年10月30日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表《國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃：應(yīng)對(duì)美國(guó)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育系統(tǒng)的緊急需要》報(bào)告，提出的行動(dòng)計(jì)劃主要包括兩個(gè)方面的措施：一是要求增強(qiáng)國(guó)家層面對(duì)K-12階段和本科階段的STEM教育的主導(dǎo)作用，在橫向和縱向上進(jìn)行協(xié)調(diào)；二是要提高教師的水平和增加相應(yīng)的研究投入。這一報(bào)告顯示了STEM教育從本科階段延伸到中小學(xué)教育階段，希望從中小學(xué)就開(kāi)始實(shí)施STEM教育。

也正是在2007年，美國(guó)參眾兩院在8月2日一致通過(guò)了《美國(guó)創(chuàng)造機(jī)會(huì)以有意義地促進(jìn)技術(shù)、教育和科學(xué)之卓越法》（又稱作《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法》）。《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法》一共包括8個(gè)部分，其中第六部分的標(biāo)題即為“教育”，其他部分也有多項(xiàng)條款與教育有關(guān)。教育條款主要涉及教師教育、STEM教育、外語(yǔ)教育和本科生研究生獎(jiǎng)學(xué)金等4個(gè)方面。

《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法》對(duì)STEM教育的重視，極大程度上反映了美國(guó)社會(huì)的一種共同關(guān)注趨勢(shì)。例如，2007年度美國(guó)州長(zhǎng)協(xié)會(huì)冬季會(huì)議就高度強(qiáng)調(diào)STEM教育在各州乃至全美國(guó)創(chuàng)建“創(chuàng)新環(huán)境”中的重要意義。又如美國(guó)學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)在2007年5月公布的委員會(huì)報(bào)告中，分析研究了2006年度總額達(dá)31億美元的105項(xiàng)聯(lián)邦STEM教育項(xiàng)目。

2009年1月11日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（National Science Board）代表NSF發(fā)布致美國(guó)當(dāng)選總統(tǒng)奧巴馬的一封公開(kāi)信，其主題是《改善所有美國(guó)學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育》。 明確指出：國(guó)家的經(jīng)濟(jì)繁榮和安全要求美國(guó)保持科學(xué)和技術(shù)的世界領(lǐng)先和指導(dǎo)地位。大學(xué)前的STEM教育是建立領(lǐng)導(dǎo)地位的基礎(chǔ)，而且應(yīng)當(dāng)是國(guó)家最重要的任務(wù)之一。委員會(huì)敦促新政府抓住這個(gè)特殊的歷史時(shí)刻，并動(dòng)員全國(guó)力量支持所有的美國(guó)學(xué)生發(fā)展高水平的STEM知識(shí)和技能。

2011年，奧巴馬總統(tǒng)推出了旨在確保經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與繁榮的新版的《美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略》。新版的《美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略》指出，美國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力取決于其創(chuàng)新能力?！皠?chuàng)新教育運(yùn)動(dòng)”指引著公共和私營(yíng)部門聯(lián)合，以加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育。

2011年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院研究委員會(huì)發(fā)布了《成功的K-12階段STEM教育：確認(rèn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的有效途徑》的報(bào)告，報(bào)告認(rèn)為在中小學(xué)實(shí)施STEM教育的目標(biāo)主要有三個(gè)：一是擴(kuò)大最終會(huì)在STEM領(lǐng)域修讀高級(jí)學(xué)位和從業(yè)的學(xué)生人數(shù)，并擴(kuò)大STEM領(lǐng)域中女性和少數(shù)族裔的參與度；二是擴(kuò)大具有STEM素養(yǎng)的勞動(dòng)力隊(duì)伍并擴(kuò)大這一隊(duì)伍中女性和少數(shù)族裔的參與度；三是增強(qiáng)所有學(xué)生的STEM素養(yǎng)，包括那些并不從事與STEM職業(yè)相關(guān)工作的學(xué)生或繼續(xù)修讀STEM學(xué)科的學(xué)生。

美國(guó)州長(zhǎng)協(xié)會(huì)在2011年12月又針對(duì)STEM教育行動(dòng)發(fā)布了《制定科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育議程：州級(jí)行動(dòng)之更新》報(bào)告，分析了該協(xié)會(huì)2007年提出的行動(dòng)議程中的弱勢(shì)之處，重新提出“實(shí)施州級(jí)STEM議程”的各項(xiàng)具體措施。

3．四種素養(yǎng)

STEM教育是一種“后設(shè)學(xué)科”，即這一學(xué)科的建立是基于不同學(xué)科之間的融合然后形成一個(gè)新的整體，將原本分散的學(xué)科形成一個(gè)整體，由此形成當(dāng)今日趨受到重視的、跨領(lǐng)域的STEM教育。美國(guó)高度重視STEM教育的根本原因，在于其深刻認(rèn)識(shí)到美國(guó)科學(xué)技術(shù)的滑坡在于其人才的嚴(yán)重短缺，這在美國(guó)近10余年來(lái)的大量文獻(xiàn)中屢屢被提及。

STEM教育重在培養(yǎng)學(xué)生的四種素養(yǎng)：

第一，科學(xué)素養(yǎng)（Scientific literacy）。是一種運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和過(guò)程（如物理、化學(xué)、生物科學(xué)和地球空間科學(xué)）理解自然界并參與影響自然界的有關(guān)決策，主要包括三大領(lǐng)域：生命與衛(wèi)生科學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)、技術(shù)科學(xué)。

第二，技術(shù)素養(yǎng)（Technological literacy）。是指使用、管理、理解與評(píng)價(jià)技術(shù)的能力。學(xué)生應(yīng)當(dāng)知道如何使用技術(shù)，了解技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，具備分析新技術(shù)如何影響自己、國(guó)家乃至整個(gè)世界的能力。技術(shù)是對(duì)自然環(huán)境的革新與改造以滿足人們的現(xiàn)實(shí)需要。

第三，工程素養(yǎng)（Engineering literacy）。是指對(duì)技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程的理解。工程課程是基于項(xiàng)目，整合了多門學(xué)科的知識(shí)，使得難以理解的概念與學(xué)生生活密切相關(guān)，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的興趣。工程設(shè)計(jì)是把科學(xué)與數(shù)學(xué)原理系統(tǒng)地、創(chuàng)造性地用于實(shí)踐的結(jié)果。

第四，數(shù)學(xué)素養(yǎng)（Mathematical literacy）。指學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行分析、推斷和有效交流思想的能力。