例如“所有美国人的科学”提出“工程结合科学研究和实用价值”和“工程本质是在约束下进行设计AAAS1989pp。4041。1996年美国国家科学教育标准包括各年级科学和技术的标准幼儿园4年级、58年级以及912年级。其中一个标准直接表明“技术设计能力”是科学探究标准的理解和能力的补充。
此外有两个非常重要的支持技术和工程教育的举措。首先2010年3月全国评估董事会NAGB批准了国家评估框架技术和工程定于2014年。第二新的科学共同核心州立标准将技术和工程标准包括在内，支持了这些最初的基于标准的举措。
最具有挑战性的问题之一就是引入能源效率、气候变化、风险缓解和发展学生作为公民将面临的解决问题的能力等于STEM相关的内容。应对这一挑战需要这样一种教育方法：将生活环境和全球问题置于核心位置，并使用STEM理解和解决这一问题。这被称为基于环境的科学教育Fe
sham2009可以很容易地表示为基于环境的STEM教育。图1是一个改编自2006年PISA科学素养测试的内容框架但是他们可以代表基于环境的STEM教育课程主题。
这种教育方法强调分析形式、解决问题或课题的能力而不是各自的学科的专门知识的概念和过程。图2展示了以看作STEM教育结果的能力。
健康能源利用率自然资源
个人自我、家庭、社会社区
同辈群体
全球生活在世界各地
保持健康，意外事控制疾病社会传播流行病传染病的传
故，营养
食物的选择社区卫生播
能源的个人利用强能量守恒转变到有效全球性的后果能量
调保护和效率
利用和非化石燃料
的使用与守恒
维持人口总数、生活质可再生能源和不可再
原料的个人消费
量、安全、生产和食物生能源自然系统人
分配能源供应
口自然增长率可持
f续利用
环境品质
环境友好行为、原材料使用和处置
人口分布、废物处理环境影响当地气候
生物多样性生态可持续性污染、生产和水土流失的控制
自然和人类活动导快速变化地震、极端
危害缓解致的住房相关的决天气缓慢而渐进变气候变化、现代战争
策
化沿海侵蚀沉降、的影响
风险评估
科学、技术、对自然现象的科学
工程和数学解释、科学爱好、体
前沿
育和休闲音乐和个
人技术的兴趣
新材料、设备和过程遗传修饰认识武器技术、运输
灭绝的物种太空探索、宇宙的起源和结构
图1STEM的教育环境
注：改编自科学、阅读和数学素养的评估2006年PISA框架OECD2006）
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