2006年1月31日，美國總統(tǒng)布什在其國情咨文中公布一項重要計劃——《美國競爭力計劃》（American Competitiveness Initiative, ACI），提出知識經(jīng)濟時代教育目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才，并稱其為全球競爭力的關(guān)鍵。由此，美國在STEM教育方面不斷加大投入，鼓勵學(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)。
2009年1月11日，美國國家科學(xué)委員會(National Science Board，以下簡稱委員會)代表NSF發(fā)布致美國當(dāng)選總統(tǒng)奧巴馬的一封公開信，其主題是《改善所有美國學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(以下簡稱STEM》教育》。 明確指出：國家的經(jīng)濟繁榮和安全要求美國保持科學(xué)和技術(shù)的世界領(lǐng)先和指導(dǎo)地位。大學(xué)前的STEH教育是建立領(lǐng)導(dǎo)地位的基礎(chǔ)，而且應(yīng)當(dāng)是國家最重要的任務(wù)之一。委員會敦促新政府抓住這個特殊的歷史時刻，并動員全國力量支持所有的美國學(xué)生發(fā)展高水平的STEM知識和技能。
2011年，奧巴馬總統(tǒng)推出了旨在確保經(jīng)濟增長與繁榮的新版的《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》。新版的《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》指出，美國未來的經(jīng)濟增長和國際競爭力取決于其創(chuàng)新能力。“創(chuàng)新教育運動”指引著公共和私營部門聯(lián)合，以加強科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育。
奧巴馬政府斥資2億600萬來推進STEM有效教學(xué),并宣布了一個宏大的計劃——今后兩年內(nèi),要招聘1萬名STEM教師;未來10年中,要培養(yǎng)10萬名STEM教師。近些年來,STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué))教育在美國受到高度關(guān)注。2011年2月,美國國家經(jīng)濟委員會、經(jīng)濟顧問委員會和科技政策辦公室聯(lián)名發(fā)布了《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略——確保我們的經(jīng)濟增長和繁榮》報告,強調(diào)要用21世紀(jì)技能來教育美國人并培養(yǎng)出世界一流的勞動力,要求奧巴馬政府關(guān)注教育改革,尤其要重視STEM教育。
由美國技術(shù)教育協(xié)會主辦的73屆國際技術(shù)教育大會于2011年3月24日-26日在美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市舉行。會議主題為“準(zhǔn)備STEM勞動力：為了下一代”。
一個有效的STEM教育系統(tǒng)的基本要素
1．民眾、學(xué)生及家長的積極參與：新的行政系統(tǒng)為復(fù)蘇美國STEH教育開啟了一扇窗。它需要國家領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。
總統(tǒng)及其管理部門應(yīng)該盡早并時常向公眾強調(diào)夯實教育基礎(chǔ)的重要性，尤其是STEM教育對所有學(xué)生的重要性。必須要喚起公眾的意識，就像過去喚醒公眾的健康意識一樣(如：食物金字塔、抵制吸煙等)。
家長的理解尤其重要?？偨y(tǒng)應(yīng)該號召所有家長運用他們在各個層面的影響力——家庭、學(xué)校和衽區(qū)——帶來我們所期望的變化。
家長、政府、商業(yè)和企業(yè)、私人和公共基金會、社會名人、科學(xué)家和工程師、媒體和其他利益相關(guān)者之間應(yīng)組成各種聯(lián)盟，共同關(guān)注這一需求，并在當(dāng)?shù)睾献鞑扇∠嚓P(guān)策略，為所有學(xué)生提供高質(zhì)量的STEM教育。
2．明確的教育目標(biāo)和評估機制：美國教育系統(tǒng)分散管理的特征導(dǎo)致學(xué)區(qū)課程的易變性。盡管這是美國教育系統(tǒng)的優(yōu)勢，但缺乏一致性也會導(dǎo)致地區(qū)間嚴(yán)重的不平衡，給那些經(jīng)常在學(xué)區(qū)間流動的學(xué)生帶來不便。
管理部門應(yīng)明確指出學(xué)生應(yīng)該掌握的核心概念和技能，并對個體在學(xué)習(xí)上的差異做出反應(yīng)。州和地方學(xué)區(qū)在確保本學(xué)期學(xué)生掌握了核心技能和概念的前提下，可以改編具體的課程，便于更好地反映出地區(qū)背景和個體學(xué)生需求。
聯(lián)邦政府應(yīng)該幫助開發(fā)評估機制，促進學(xué)生在STEM領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維、溝通以及解決問題的能力；同時應(yīng)該設(shè)計一些有挑戰(zhàn)性的問題，甄選出能力較強的學(xué)生。這些STEM評估工具可幫助州和當(dāng)?shù)亟逃龣C構(gòu)衡量學(xué)生學(xué)習(xí)上的進步。
聯(lián)邦政府應(yīng)確保開發(fā)所有可能成為STEM領(lǐng)域創(chuàng)新者或優(yōu)秀的STEM專家的兒童的才能。
3．高素質(zhì)的教師：具有奉獻精神的高素質(zhì)師資隊伍是確保所有學(xué)生接受高質(zhì)量STEM教育的核心因素。我們只有付給他們與其在STEM業(yè)界所獲酬勞相當(dāng)?shù)男剿?，才能確保最好和最有潛力的STEM教師不流失。在勞動力市場上，這些受過STEM教育的專業(yè)人員會獲得比教學(xué)職業(yè)更多的報酬——這是使STEM教師放棄教學(xué)的一個原因。
管理部門必須發(fā)展創(chuàng)新機制，與國會和州政府進行合作，分配財源，給STEM教師支付合適的酬勞，以應(yīng)對勞動力市場的競爭。
繼續(xù)給某些項目提供穩(wěn)定的資助，如NSF的“羅伯特·諾伊斯教師獎學(xué)金項目”，幫助STEM本科專業(yè)的學(xué)生和STEM專家成為基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的科學(xué)和數(shù)學(xué)教師，解決師資短缺的問題。
4．給教師提供世界一流的資源和支持：即使是最好的教師也需要教學(xué)材料、技術(shù)和資源專家的支持。教師沒有必要開發(fā)自己教授STEM課程所需的所有工具。
先進的技術(shù)可以提供很多用于課堂教學(xué)的工具。聯(lián)邦政府應(yīng)采取行動來檢測在教育中應(yīng)用技術(shù)的最佳方式。
應(yīng)建立由在職和退休的專業(yè)人員組成的“科學(xué)團隊”，在課堂、學(xué)校和社區(qū)等各個層面幫助教師。強化課堂學(xué)習(xí)的暑期和校外項目也可以利用這種支持性的科學(xué)團隊。
應(yīng)開發(fā)經(jīng)同行評估的有關(guān)STEM教材和最佳實踐方式的網(wǎng)絡(luò)資源，甄別出經(jīng)證實是有價值的、高效率的教學(xué)材料和實踐方式。這種資源可以包括其他國家開發(fā)的、被證明是有效的材料和實踐方式。
應(yīng)開發(fā)讓教育者和政策決策者都了解的網(wǎng)絡(luò)資源，該網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)匯集與教育實踐相關(guān)的認(rèn)知科學(xué)研究和STEM教育領(lǐng)域的研究。
有關(guān)兒童如何學(xué)習(xí)以及優(yōu)質(zhì)教學(xué)方式的研究已經(jīng)發(fā)表了很多見解深刻的成果。然而，如同其他一些關(guān)鍵問題一樣，我們還需要做更多的研究。因此，應(yīng)該提高對同行評審的資助經(jīng)費，并且必須提高對學(xué)習(xí)問題和STEM教學(xué)研究的資助經(jīng)費。
5．盡早接觸科學(xué)：兒童接觸STEM概念越早，他們在今后的生活中越能游刃有余。
STEM的核心理念和思想應(yīng)該包含在(提前教育)和其他各種早期教育計劃中。
應(yīng)該優(yōu)先考慮提高小學(xué)STEM教育的范圍和質(zhì)量。
總統(tǒng)應(yīng)該經(jīng)常運用他的領(lǐng)導(dǎo)力，并積極鼓勵家長和社區(qū)成員支持這些目標(biāo)。
6．交流、協(xié)作和合作：地區(qū)的卓越、國家的和諧以及STEM教育的全球相關(guān)性只有在所有利益相關(guān)者的共同參與下才能實現(xiàn)，家長是其中最重要的成員。
聯(lián)合組織應(yīng)該推動基礎(chǔ)教育學(xué)校體系、2年制和4年制高校、非正式的科學(xué)教育組織、工業(yè)和商業(yè)界之間的交互活動，推進21世紀(jì)所需的STEM技能的發(fā)展。
應(yīng)該加強和推廣相應(yīng)機制，讓聯(lián)邦政府協(xié)調(diào)STEM教育研究和大規(guī)模的教育活動，并向國家和地方教育機構(gòu)進行宣傳。
來源：數(shù)學(xué)中國
