美国最流行的STEM教育到底是什么？

STEM是什么？

STEM包括四个基本学科:科学、技术、工程和数学，它们的相互作用促进了社会的快速发展和对各项知识的有效运用。

01科学Science：

通过观察、实验和分析，对自然世界进行系统的研究，来探索一些现实存在因素。它包括许多分支，比如生物学、化学、物理学和地球科学。科学探究旨在揭示支配自然现象的基本原理，从而推动技术进步和医学进步。

02技术Technology：

是指将科学知识应用于实际目的，通常会产生改善人类生活的工具、系统和创新。从蒸汽时代到电气时代，再到如今人工智能的发展，无一不揭示了技术迭代对大众生活的影响，可以说技术改变了人类与世界交互的方式。

03工程Engineering:

运用科学和数学的原理来设计、建造和优化系统、结构和设备。工程师涉及各行各业，包括建筑、软件、医疗设备和可持续能源解决方案。这类工作是科学和技术接触现实生活的桥梁，将理论知识转化为可实施方案，解决现实世界需求，促使技术落地。

04数学Mathematics:

数学是所有STEM学科的基础，包括对数字、形状和模式的研究，为分析和解决问题提供必要的工具和方法。数学是现象建模、算法设计和数据解析不可或缺的组成部分，对科学、技术和工程的进步至关重要。因此理工科的学生可以在本科期间多选择数学类课程，打好基础之后，不管是直接工作还是继续申研都大有助益。

STEM的重要性

01推动创新和经济增长

STEM领域是技术创新和经济发展的核心。技术和工程的进步给各行各业带来了革命性的变化。例如，互联网和数字技术的发展已经改变了通信技术、商业发展和娱乐方式。同样，工程领域上的突破带来了更高效的运输系统、可再生能源和先进的医疗手段。STEM创新的经济影响是深远的，它创造了新的市场，提高了生产力，并在全球范围内推动了竞争力。

02应对全球挑战

人类面临的许多严肃问题，例如气候变化、资源枯竭，都需要以STEM为基础来提供解决方案：气候科学家使用数据和模型来预测环境变化并提出解决方案；工程师开发可持续发展技术、环保等相关技术来减少碳排放；而在医疗保健方面，生物技术和医学研究开发疾病的治疗方法和疫苗。STEM提供的工具和方法可以解决多方面问题和设计有效解决方案。

03提高批判性思维和解决问题的能力

STEM有助于培养批判性思维、分析推理和解决问题的能力。通过各项实验，学生可以真实参与到发现问题和解决问题的过程中。通过不断提取信息，整理分析数据并研究讨论思路，提出解决方案。在VUCA时代中，批判性思考和解决问题的能力至关重要。

04培养面向未来的劳动力

未来的就业市场将越来越需要与STEM相关的技能。自动化、人工智能和数字技术正在重塑工作的性质，越来越多的企业增添了对STEM方向的员工需求。针对想留美就业的F1学生来讲，成果率高低与是否为STEM专业息息相关。

STEM专业除了能解决以上所述的现实问题，还有一个最重要的身份问题：STEM对于F1签证的学生来说，不仅意味着竞争力的提升，也意味着能额外拥有两年在美工作时间，即OPT和OPT-Extension之间的差别。

常规来讲，不论任何专业，只要满足一定条件，都可以在学期结束之前申请为期一年的OPT。STEM专业的学生除了一年的OPT以外，还能够申请2年的OPT-Extension。

对于有长期留美打算的学生来说，STEM专业的学生可以在美国使用OPT工作许可，相比非STEM专业的学生多出两年的工作时间，也可以多两次参与H1B抽签机会。公司也会更愿意招聘STEM专业的学生，因为他们在这家公司长期发展的可能性会更高。

通常应届生完成学生思维到职场思维的转换，真正开始产出通常在入职一定时间之后，因此公司也不希望刚把一个候选人培养出来，就面临候选人必须离职的情况。

STEM学科教育体现

01跨学科学习

STEM教育的一个显著趋势是学科的整合和交叉应用，这种跨学科的方法帮助学生跳出常规专业的思维壁垒，理解不同领域是如何交汇的，从而协助学生理解一些跨领域、多专业的复合型问题。例如，将工程与艺术设计相结合可以带来产品开发的创新概念，数学与环境科学相结合可以通过建模更精准地预测气候变化。

02STEM教育

STEM教育不应局限于成人领域，应更早融入低龄教育中。在幼儿阶段就用跨领域、跨学科的思维来引导思考，激发学生对于科学创新的兴趣，并有意识地培养学生的基本技能。比如越来越多的小学开始提供创新性实践活动，以STEM的逻辑看待日常生活中的问题，更灵活地理解知识理论，增加学习的趣味性，拓展学习的广度和深度。

挑战与未来方向

STEM的快速更新迭代导致学校或者教育机构无法长期使用同样的教材帮助学生学习，为了在快速的技术进步面前保持一致，教育机构必须不断更新课程，以反映当前的行业标准和前沿理念。一般来说，高中或者大学课程的教材与最新技术相比都有一定的滞后性，所以学生在保持自己的学业的前提下，可以更多地参加一些科研、实习活动等，最大程度地避免信息差，扩大自己的知识面。

在未来，STEM在塑造人类现代社会中起着至关重要的作用。它的重要性不仅体现在经济增长、解决现实问题和人才准备方面，更体现在社会发展及创新科技等方面，为创新、可持续发展、先进的未来社会铺平道路。