更新時間：2021-08-06 10:38:00作者：admin2
STEM模式是目前研究最火熱、認可度較高且使用廣泛的科學教育綱領。STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathmatics)英語首字母縮寫。美國弗吉尼亞理工大學的學者Yakman于2007年在STEM基礎上，首次提出STEAM。其中A(art，藝術)是指美術、語言、人文、形體藝術等含義，她認為科學和技術的內容，要以數學知識為基礎，并通過工程和設計的過程來實現，如此將5個領域聯系貫通。還有發展成為STREAM理念，在STEAM的基礎上增加了Reading，強調閱讀在科學教育中的重要作用。
STEM教育旨在將原本分散的科學、技術、工程、數學四門課程集合成一個新的整體，試圖把學生學習到的零碎知識與機械工程轉變成一個探究世界相互聯系的不同側面的過程，強調學生在“雜亂無章”的學習情境中提升設計能力、合作能力、問題解決能力和實踐創新能力。STEM教育意圖培養學生形成包括科學素質、技術素質、工程素質和數學素質四個要素的綜合科學素質，這四個素質相互滲透，并不孤立。
除此之外，2009年以溫?哈倫為代表的不同國家的科學家齊聚一堂召開研討會，后將對科學教育的認識和思考編著成一本小冊子，名為《科學教育的原則和大概念》。我國的韋鈺院士參加了此次研討會，并將成果翻譯成中文。《科學教育的原則和大概念》一經提出立刻吸引了教育界專家的關注，它提出了科學教育的10項原則和科學中的14個大概念，從科學教育的基本原則出發，以科學大概念為主體，分析了如何選擇大概念，科學大概念與小概念的聯系以及大概念的理念在教學中的應用。
2012年以來，美國提出下一代K12科教標準，簡稱NGSS，并于2012-2015連續頒布《K12科學教育的框架：實踐、交叉概念與核心觀點》（2012）[22]、《新一代的科學教育標準》（2013）[23]、《指導實施新一代的科教標準》（2015）[24]，以更新K12科學教育的內容和體系。