目前，STEM教育在中國呈現出繁榮發展的態勢，學者關于STEM的研究數量激增，各地紛紛出臺相應文件，相關企業開發了各類課程與產品，部分高校也與中小學合作推出了相應的STEM項目。盡管目前STEM教育發展態勢向好，但是也存在很多問題，尤其是各種社會力量沒有形成合力，因此構建STEM教育新生態對于中國STEM教育發展非常重要。
在中國，我們更傾向于使用STEM教育生態，而不是STEM學習生態的概念。因為，目前開展STEM教育的主要陣地依然是學校，教育功能更強。STEM教育生態是以學習者為中心構建包括學校、校外機構、場館、企業、社區、基金會等機構在內的協同互助系統，形成一個在國家政策指導下，有序、協同、開放、動態平衡的生態系統，促進STEM教育健康、可持續地發展。
STEM教育生態的模型及構成要素
構建STEM學習生態系統意味著以創新的方式在各個部門開展合作，以提高STEM教育的公平性、質量和STEM學習成果。我們認為，在中國STEM教育生態系統模型如圖1所示。
圖1STEM教育生態系統模型
國家政策與標準是STEM教育生態系統自發發展與動態平衡的導向與驅動力。其中，國家產業與高等教育對人才需求的標準是中小學STEM教育的風向標。高等教育對人才的選拔標準直接影響到中小學STEM教育的積極性、內容和學習方式。同時高校、企業、社區、校外機構、場館等，為中小學STEM教育提供了場所、內容和教師。若要推動STEM教育順利開展，還得為中小學教師與學生提供動力機制。如專業發展、能力提升、研討課等會激勵教師開展STEM教育，高校的自主招生、各類學生競賽則為學生提供了展示STEM教育成果的機會。
STEM教育生態系統的建立，有些因素是關鍵要素，包括政策、機制、標準、資金、資源和教師。政府和教育部門的政策是基礎，是學校開展STEM教育的基本依據。目前各地都出臺了很多支持開展STEM的相關文件，因此在全國范圍內STEM教育才變得日益繁榮。與政策直接相關的是機制，孤立的政策很難發揮作用，必須是系列化的配套政策才能使STEM教育有序發展，其中會涉及配套的資金問題，教師資格、標準、培訓等問題，涉及進入學校的STEM教育產品和課程是否有標準和認證、誰來監督的問題，社會各類STEM教育資源方如何形成合力，協同發揮效應。
STEM教育生態系統建立后會帶來一系列變化。其直接效應是提高學生的綜合能力，同時促進場館、機構STEM教育的發展，最終會帶來STEM教育供給的極大豐富，從單一的產品供給變為多元的產品+服務的供給形式，增強學校的自主性和選擇權。
建立STEM教育生態系統的社會效應是能促進創新人才的培養，彌補產業升級帶來的相關人才的短缺，同時也會培養出更加適應未來社會需求的勞動者。由于建立STEM教育生態系統還會形成STEM教育產業鏈，研發、生產、服務、資源、實踐基地、研學旅行、師資培訓、評價評估都會更加完善，有效地支持學校STEM教育的發展。
STEM教育生態的構建途徑
一個完整的STEM教育生態系統具有整體性、開放性、動態平衡性、自組織和可持續進化等特征。STEM教育生態系統的建立是一個復雜的過程，既應有目的、有意識地規劃與引導，也有自生長的過程。在生態系統的關鍵要素中，政策、標準、機制部分一定要有意識地規劃，而資金、資源部分則以自生長為主，生長的方向和載體由前面的要素決定。因此，構建STEM教育生態有以下三種有效途徑。
一、頂層設計總體的愿景和目標
在國家層面上，STEM教育是滿足國家發展、安全、競爭力的需求。在經濟層面上，STEM教育是滿足產業升級對STEM相關人才的需求。在個人層面上，STEM教育要培養學生適應未來社會的關鍵能力。若想滿足這三個方面的需求，STEM教育應該有國家層面的頂層設計、愿景和目標，并出臺相應的政策以及與政策配套的措施。只有這樣，才能形成有序的、連貫的、疊加的效應。如從國家發展的戰略出發對人才的需求做出規劃，貫通基礎教育和高等教育對學生能力培養的要求與等級，保持一致性與遞進性，以提高人才培養的效率。
STEM教育生態系統涉及多個機構和部門。他們之間的協調合作，如果沒有頂層的政策設計為基礎，很難形成合力。有了頂層設計、發展的愿景和目標，各機構和部門就會在同一愿景下有序發展，減少無序、低效和重復，形成一個健康、良性、可持續的STEM教育生態。
二、制定標準，提供工具和方法
STEM教育不僅是學校的任務，高校、企業、社會機構都可能是STEM課程、資源的提供者。在開發這些課程與資源時以何為依據，學校和地區如何評量這些課程與資源的質量，是目前各部門面臨的共同問題。如果能有相應的標準作為指南，大家就可以更有效地開發出適合不同年齡段、不同學習目標的STEM教育資源，融合學校的正規教育與社會的非正規教育，形成學生STEM學習的進階目標，打通課內外的學習界限，建構更豐富的學習環境并與真實世界更緊密地聯系。
STEM教育生態是一個以學生為核心的構成，各部門之間如何形成資源互補和有機融合，需要各部門之間緊密地合作。這些合作如何更順暢和有效，需要有一些基礎的工具和方法，讓學校更容易找到優質資源方，讓學生的學習有連貫有效的記錄，讓資源方更好地了解學校和學生的需求，開發出更適宜的資源，提供更優質的服務。
三、協同互助，彼此成就
STEM教育生態系統的建立需要各方協同互助，形成一個建立在共同目標與愿景之上的協同工作網絡，優勢互補、資源共建共享、彼此成就。通過這些努力，最終形成健康、有序、繁榮、多樣化、可持續發展的STEM教育生態系統，促進中國STEM教育的發展，培養適應未來的人才。
