STEM教育（STEM Education）源于美国。1986年美国国家科学委员会（National Science Board，NSB）发表《尼尔报告》，该报告是美国STEM教育集成战略的里程碑。报告中提出“科学、数学、工程和技术集成（SMET集成）”的纲领性建议，被视为提倡STEM教育的开端，最初的英文缩写为SME&T。

10年后的1996年，美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）针对全球及本国发展的新形势和问题，发表了名为《塑造未来：科学、数学、工程和技术的本科生教育新期望》的报告，对学校、地方政府、工商界等提出明确的政策建议，包括要大力“培养K-12教育系统中科学、数学、工程和技术学科的师资队伍”（K-12指从幼儿园到中学的公立教育体系，这一概念主要在美、加等地使用）。

21世纪初，NSF将SMET这一缩写改为STEM，分别代表科学、技术、工程和数学。发展至今，STEM的内涵和外延越来越丰富，涉及的学科和领域越来越宽泛，也产生了很多STEM教育的下位概念，如STEAM、STEM+与STEMx等。

（一）STEM

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）4门学科的首字母组合。其中，科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现与自然界的和谐共处、解决社会发展过程中遇到的难题；数学则作为技术与工程学科的基础工具。

STEM教育是集科学、技术、工程、数学多学科于一体的综合教育，涉及从宏观战略到微观教学中的所有问题，既是一种教育体系上的变革，也是一种教学方式上的突破，创造了基于项目、基于问题、基于任务的综合学习方式。

（二）STEAM

STEAM是由美国维吉尼亚科技大学的学者Georgette Yakman（2006）首先提出的，强调在STEM中加入“Art”学科。这里的“A”最初仅仅指向艺术，在逐步演化中被赋予了更广泛的含义，不仅指艺术，还包括人文、语言、文化、社会学等10多门学科。(www.daowen.com)

（三）STEM+

在STEAM的基础上，上海在2014年率先提出了STEM+的构想。从2014年开始，上海市教委通过推进“长周期实证教育研究项目”，在15区200所幼儿园、小学、初中和高中实验学校开始了STEM+教育的实证研究。这个“+”包含了科学、技术、工程、数学与人文精神、艺术素养和社会价值观的结合，其中特别强调科学与人文精神和社会价值观的养成。这个“+”不仅仅是内容的增加，更重要的是育人理念的提升。

（四）STEMx

STEMx，这里的x代表计算机科学、计算机思维、调查研究、创造与革新、全球沟通、协作及其他不断涌现的21世纪所需的知识与技能。STEMx教育就是科学、技术、工程、数学及相关技能的教育。

（五）结语

值得重视的是，2014年，美国国家科学院和国家研究委员会联合组建的STEM整合教育委员会发布的研究报告《K-12 STEM整合教育：现状、前景和研究议程》，对STEM整合教育有了更全面的认识。他们的研究给出的重要建议中有一条提到：整合并不一定越多越好，要以一种可测量、策略性方式实施STEM整合教育，要以学生在认知和学习上的利弊为据。

可见，STEM更多表达的是一种学科融合教育的理念。STEM超越STEM，不是特指某些学科，也不是指解决问题的过程中只能运用哪些学科，它强调的应该是学习者运用多学科、跨学科知识共同解决真实问题。基于此，本书选用了STEM，以最原始的表达、最本质的内涵，编写了多学科融合教育的课例。