【创新教育】全球STEM教育变革的八大趋势
在国际语境中，STEM教育具有双重维度内涵：一是指科学、技术、工程、数学等单学科教育，二是指上述学科教育的跨领域整合。在新科技革命驱动下，STEM教育已成为国家战略竞争力的核心支点，各国竞相推进STEM教育发展规划，着重凸显其对经济发展与科技进步的支柱作用及战略紧迫性，掀起全球STEM教育热潮。通过梳理主要国家及经济体的STEM教育政策与举措，可以发现以下共性趋势。
一、聚焦未来人才供需变化规划STEM教育发展战略
全球职业结构的深度转型正重塑未来人才需求格局。世界经济论坛《2025年未来就业报告》揭示，至2030年全球预计净增7800万个就业岗位，这一数字背后是1.7亿新增岗位与9200万被替代岗位的动态更迭。面对这一结构性变革，STEM教育战略被锚定于应对技术驱动型社会的核心挑战，通过跨学段课程衔接与多方协同的创新生态系统，构建覆盖全生命周期的人才培养体系。
以芬兰“国家LUMA战略2030”与美国“STEM教育五年规划”为例，前者通过跨学段课程衔接构建全生命周期培养体系，后者着力打造“政府—企业—社区”协同的创新生态系统。两国均注重将STEM教育从专业人才培养体系提升至国家核心竞争力塑造工程。
其中，芬兰提出将全民科学基准提升至21世纪初期水平，美国则将STEM素养深度融入公共卫生、环境保护等公共政策决策过程，由此也标志着STEM素养正在成为现代公民的基础能力。更具战略意义的是，美国《芯片与科学法案》将半导体人才储备提升至国家安全高度，这种将关键领域人才培养与国家安全战略相衔接的做法，凸显了STEM教育在国家战略体系中的基础性地位。
欧盟最近发布的“STEM教育战略计划”指出，为了充分发挥潜力，欧盟必须战略性地利用其最重要的资产：人力资本。《竞争力指南》明确指出了欧盟在生产力和创新能力方面的差距，并为欧盟成为“未来技术、服务和清洁产品的发明、制造和营销之地”提供了明确的道路。它呼吁更加关注关键技术领域，以应对新兴挑战。这些领域亟待关注，且依赖于包括STEM在内的高技能工人。鉴于技术变革和技能需求的变化，对这类工人的需求正在增加，但由于劳动年龄人口减少，他们的数量却在下降。
二、设立专门机构、机制或联盟跨部门推进STEM教育
面对STEM教育跨领域整合的复杂性，各国着力打破部门壁垒，通过成立专项机构、协同机制或战略联盟，统筹政府、产业与教育界资源，形成政策合力。此类架构不仅强化顶层设计能力，更通过制度化协作优化资源配置，确保STEM教育规划与国家创新战略深度绑定，为技术驱动型社会输送系统性解决方案。
美国早在2010年就根据《美国竞争重新授权法案》设置了STEM教育委员会（CoSTEM），协调支持STEM教育的联邦计划和活动，首批成员包括美国教育部、国防部等10个联邦机构，2023年更是升级为STEM委员会，主要职责包括审查STEM教育、劳动力发展和研究能力投资；与管理和预算办公室以及整个联邦政府的总统行政办公室的其他办公室协调投资；并通过联邦机构制定和实施每五年更新一次的STEM战略计划。另外，美国还成立了“STEM教育联盟”，成员包括600多个商业、专业和教育组织，其职责为提高各级决策者对STEM教育在使美国保持21世纪全球市场经济和技术领先地位方面发挥的关键作用的认识。
欧盟、英国、爱尔兰、芬兰、土耳其、德国等经济体也有类似的机构或组织。
例如，欧盟成立了“欧盟STEM联盟”，致力于在欧洲建立更好的STEM教育。
英国成立了“STEM学习中心”，通过与英国政府、各类雇主、组织和教育机构合作，为教师、年轻人和其他人提供积极的STEM互动。
爱尔兰成立了EPI•STEM即国家STEM教育中心，该中心设在利默里克大学，主要职责包括利用STEM教育学者和STEM学科学者之间的联系，并与STEM教育有利害关系的政策制定者、从业者、行业和社区团体建立联系，通过研究有效的教学、学习和专业发展来改善STEM教育。
芬兰设立了LUMA中心，通过最新的科学技术教育方法和活动，激励儿童和青少年进入数学、科学和技术领域。
土耳其成立了STEM联盟，将STEM从业者、研究人员、政策制定者和公众联合起来，提高STEM教育的质量，扩大STEM的参与。该联盟由来自科学中心、科学博物馆、非政府组织、公司、研究中心和公共组织等不同成员组成。
德国设立了“国家STEM论坛”，致力于通过制定建议和提案来解决整个STEM教育链上的具体挑战，从而提高公众等对这些倡议和计划的认识。该论坛致力于团结政治和民间社会利益攸关方，共同努力实施这些解决方案。
三、推进STEM教育包容性发展挖掘STEM人力资本
在人才竞争白热化背景下，STEM教育包容性发展已成为国家战略必选项。针对性别、地域及社会经济地位造成的参与鸿沟，多国通过专项政策消除结构性障碍，如聚焦女性职业发展、扶持弱势群体资源获取等。此举既践行教育公平理念，更旨在激活潜在人才池，将多元化视角转化为创新驱动力，为全球科技竞争储备全维度人力资本。
澳大利亚2019年专门推出了“推进女性参与STEM战略”，提出政府在三个领域的领导和支持行动，包括通过教育实现STEM潜力、支持女性从事STEM职业、让STEM中的女性引人注目。2024年澳大利亚工业、科学和资源部发布的《对于实现STEM劳动力多元化的途径审议总结性建议》报告指出，组织机构和政府必须采取紧急行动，制止导致人们因为感到不安全或确实不安全而离开STEM行业的行为，报告提出11项推进STEM多元化发展的政策建议。
2023年英国下议院科学、创新和技术委员会发布的《STEM的多元化和共融：政府对委员会第五次报告的回应》指出，在STEM教育、研究和就业环境的某些领域，女性、某些种族背景的人、残疾人、来自弱势社会经济背景的人以及自称为LGBTQ的人的代表性不足。改善STEM的多样性和包容性应该成为新成立的科学、创新和技术部的使命之一，教育和研究部门必须跟随他们的脚步，这不仅反映了公平原则，也将确保国家能够获得最优秀的人才。
新西兰商业、创新和就业部2018年发布《科学多样性声明》，指出多样性对于新西兰的科学体系实现其全部潜力至关重要。对多样性的关注确保新西兰能够捕捉到最好的想法和人才，以支持最高质量的研究。自2019年开始，建议科学资助项目申请者提供有关年龄、性别、种族和职业阶段的详细信息，而从2024年起，填写此部分是强制性的，当然个人仍然可以选择不提供信息。
加拿大认为土著人民自古以来就是主要的创新者，为此成立了I-STEM集群来改进土著STEM教育。该集群包括15个联邦政府部门和机构，其工作内容包括促进与土著伙伴的长期互惠关系，在联邦STEM领域教育和培训公务员，吸引、培养和留住STEM领域的本土人才等。
德国为加强地区STEM教育发展，自2020年开始投资约4000万欧元推进MINT集群建设，汇集了来自教育、科学、民间社会、商业和市政部门的相关行动者，前两轮共资助了53个集群。2024年4月-7月新增的20个MINT集群，特别提出侧重于与学校的合作、促进女孩和平等机会。
爱尔兰把推进性别均衡写入其国家STEM教育政策声明中，并且在教育部成立了性别均衡咨询小组，主要是就STEM教育实施计划中相关性别均衡行动的监督、制定和实施向STEM实施咨询小组提供建议。
四、创建STEM教育资源平台，为师生提供丰富课外资源
伴随数字化进程加速，各国普遍将资源平台建设视为STEM教育普惠化的重要抓手。通过整合课程库、实践案例与职业导航等模块，不仅突破时空限制扩大受众覆盖，更以开放共享机制弥合区域资源落差。以此构建全民参与的STEM终身学习生态，使个体成长需求与国家创新人才培养目标形成共振。
美国教育部建立了“你属于STEM”平台，包含有关于STEM网络研讨会、部门、拨款、简报、师生资源等信息。美国一些社会机构也建有STEM教育资源平台。如国家科学教学协会提供了覆盖了从学前到中学以及职业教育的各种STEM教育资源，包括在线课程、电子书、网络会议、习明纳、博客、报告等。
澳大利亚建立了全国STEM项目数据库，包含项目的详细介绍与联系方式等，供学校和师生选用。同时，还建立了幼儿STEM学习资源网网站、教师STEM教学资源网站等。
荷兰建立了“国家STEM平台”，由荷兰经济事务部、教育部和社会事务部创建，旨在支持国家STEM战略的实施。
比利时佛兰德的STEM平台提供STEM政策、教学、学习等资源。挪威成立了国家STEM招聘中心，其中包括针对中学生科学和数学家庭作业免费帮助的信息，学生可以注册寻求来自辅导老师的帮助，每周在全国各地各个大学和学院的固定时间举行。如果距离较远，还可以注册数字版。
五、周期性开展STEM教育发展监测评估
全球知识经济竞争下，STEM教育质量直接决定国家创新潜力。为突破粗放式发展的局限，各国构建动态监测体系，通过追踪课程适配性、师资缺口及教育公平数据，驱动政策精准调整。周期性评估既检验战略成效，也为跨国经验对标提供实证基础，推动教育治理向“数据驱动”模式转型。
美国联邦政府迄今已经发布了3个五年期的STEM教育战略计划，为监测战略实施情况，每年都会发布进展报告。进展报告由白宫科学技术政策办公室（OSTP）负责，通常包括联邦STEM教育计划的清单、重点领域和进展测量等，提供了关于战略目标实现程度的见解。美国科学基金会还依法每两年向美国总统和国会提交的科学与工程指标报告，其中STEM教育相关的数据为其中重要一部分。
澳大利亚同样重视对STEM教育的监测评估，既有定期也有不定期。“STEM公平监测”为定期监测的代表，该监测以服务2019年发布的《推进女性参与STEM战略》为目的，由澳大利亚工业、科学与资源部负责，自2020年起每年发布一份报告，主要跟踪女孩和女性在STEM领域的参与情况，并测量变化和趋势，涵盖从学校到高等教育、毕业和工作场所的各个阶段。不定期监测评估包括对STEM教育整体发展情况和STEM项目实施进展的监测评估。如2019年澳大利亚教育委员会发布一份综合评估报告，分析了澳大利亚各种学校STEM项目情况，涉及类型、目标群体和规模等方面内容，并提出建议在2-3年后重复评估。再如，澳大利亚联邦科学与工业研究组织开展的“STEM专家进校园”免费志愿项目自2007年以来就项目实施效果已经开展了五次评估。
欧洲国家也重视对STEM教育的监测评估，如比利时佛兰德斯政府2012年发布至2020年的STEM教育行动计划后，就开始对包括中学、成人和高等教育学生STEM学习数据的监测，开始每两年更新一次，2016年开始每年更新并发布相关报告。
2021年发布“STEM 2030议程”后，比利时佛兰德斯政府继续开始强化监测，并于2024年发布首份针对新议程的监测报告，并提出至2030年每年都继续发布。
六、通过全国性活动营造STEM教育积极氛围
针对学生兴趣不足的困境，多国将STEM教育融入社会文化生态。通过竞赛、嘉年华等低门槛活动重塑学科认知，打破“高冷”标签；同时整合多方资源，弥合弱势群体的参与鸿沟。这类活动兼具教育普惠与国家战略叙事功能，将个体探索转化为创新共同体的集体认同，强化STEM教育的社会合力。
美国教育部与美国EXPLR公司自2024年起开始每年举办全美STEM节，旨在培养初高中学生的创造力、批判性思维和对STEM学科的热情。通常参与学生需在前一年规定日期内提交年度主题范围内的STEM创新、发明和研究，经评审获得冠军的100余位学生被邀请免费参加次年在华盛顿举办的庆祝活动。2025年美国还推出与该节日配套的STEM周活动，所有年龄段的公众都可以参加全美100多场现场和虚拟STEM免费活动，活动由博物馆、图书馆和其他以STEM为重点的组织组织提供，包括各种各样的动手操作、互动研讨会和讲座等。
新加坡自2022年开始将之前的国家科学挑战赛更名为国家STEM锦标赛，该锦标赛针对中学生，旨在培养STEM技能和创新能力。每所学校由4名学生组成一个小组参加，一般在每年的4月-8月举办，分资格赛、四分之一赛、外卡赛、半决赛、决赛等几个阶段。比赛内容包括STEM相关的实践和书面问题等，通过1-3轮的小组均可以收到证书和奖牌，而冠军团队则还可以收到奖杯。
希腊也举办有全国STEM竞赛活动，面向所有水平的学生开放。不同水平有不同的教育目标，比赛类别和标准因此也不同。例如2025年的一个针对幼儿的以“我们能在火星上生存吗？”为主题的项目，要求幼儿通过了解相关的资料，思考并提出解决火星生存问题的创意方案、选择的简单材料分组构建火星生存问题和解决方案的三维模型、创作故事等，该项目为非竞赛性质，评估基于每个孩子的参与程度、构造的完整性、展示的想象力、机器人的正确编程以及至少包含一个简单机械结构的移动构造的使用等。
七、持续资助STEM教育研究项目，服务教育政策与实践
为保障STEM教育体系与国家创新战略同频，各国通过专项基金、跨机构联合资助等方式，重点支持课程开发、教师跨学科能力培训及教育公平等研究。此类资助采用“需求导向”机制，既针对当下资源缺口提供解决方案，又通过定向课题预判未来技能需求，推动研究成果向教学实践转化，构建STEM教育与产业联动的创新生态。
美国通过国家科学基金会和教育部所属的教育科学研究所等建立了强大的国家资助STEM教育研究体系。2020年发表的一项研究成果显示，2003-2019年美国教育科学研究所在两个指定STEM项目类别中共资助了127个研究项目（平均每年超过7个项目），每个项目平均资助约200万美元，持续时间为3至4年。
美国国家科学基金会设立了STEM奖学金项目，主要目标是使有学术天赋的低收入学生能够在有前途的STEM领域追求成功的职业生涯。该奖学金由高等教育机构申请，资助额度200万-500万美元，分机构能力建设、实施项目和跨机构联合体三轨，时限均最长6年。
德国联邦教育和研究部2022年提出在MINT行动计划框架投入1000万欧元资助三项MINT短期概览研究和13个为期三至五年的实践导向研究项目，包括收集有关MINT教育跨学科方法发展的见解，研究21世纪MINT技能开发和教学的成功条件，以及为自然科学和技术领域的学校与课外MINT教育的互动做出贡献。2023年又启动基础MINT项目研究，主要通过系统评价研究和荟萃分析从现有STEM研究文献中提炼出有助于改进实践的发现，然后通过调查确定差距并提出行动建议，从而在理论和实践之间建立有效桥梁。
八、调整STEM教育对外开放布局，规避国际化风险
国际科技竞争加剧促使各国重构STEM合作框架：一方面通过奖学金、联合培养等机制吸纳全球顶尖人才，巩固创新优势；另一方面建立技术安全审查制度，防范关键领域知识外溢风险。这种“开放与防护并重”的策略，旨在平衡全球化协作红利与本土技术主权保障，标志着STEM国际合作进入精细化管控阶段。
美国最新发布的第三期STEM五年规划，首次把STEM人才置于文件标题中，并在文件中提出，“为保持STEM的领导地位，美国必须成功吸引、招募、留住和整合来自世界各地的顶尖STEM人才。”欧盟委员会2025年3月发布的“STEM教育战略计划”提出试点“STEM专家奖学金”，吸引国际顶尖科研人员参与欧盟战略项目，强化公私合作研发能力。
与此同时，以美国、英国、澳大利亚、加拿大、德国、瑞典等为代表的发达国家都开始出台政策和指南加强教育与科研国际合作风险管理，STEM为最重要的领域。例如，加拿大专门制定了敏感技术和敏感机构清单与政策，要求先进通信技术、密码学、数据科学与大数据技术、机器学习等STEM相关的国际合作要强化尽职调查，并制定了《研究伙伴关系国家安全指南》。
这充分说明了STEM人才培养成为国家综合实力和国际竞争的重要砝码，也进一步凸显了科技自立自强、独立自主培养创新人才的迫切性。
（本文作者张永军、赵章靖，中国教科院比较教育研究所副研究员，修改版发表在《中国教育报》2025年4月3日第9版）
