整合科学、技术、工程、艺术和数学多领域知识的综合教育方式,旨在 提升学生综合解决问题能力。
1.什么是STEAM教育
STEAM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics)五个学科英文单 词的首字母缩写,STEAM教育就是整合了科学、技术、工程、艺术和数学多领域知识的综合教育方式,强调学科的融合性、多元性 与包容性,希望打破学科领域的边界,培养儿童发现问题,并基于科学、技术、工程、数学多学科解决问题的能力。
20世纪80年代,美国国家科学委员会提出STEM教育的建议并发展成为国家战略,初衷是使更多的学生在高等教育阶段选择与STEM 相关的学科,以保持美国在科技创新与国际竞争力上的领先地位。美国弗吉尼亚科技大学的教授Yakman认为STEM在跨学科知识的 广度和深度上仍存在着一定的局限性,并在其教学过程中缺乏一定的趣味性、情境性和艺术性。因此,她将艺术(Arts)与STEM进 行有机融合,并在2006年提出了STEAM教育理念。2014年左右,STEAM教育的理念引入我国,并掀起了我国的STEAM教育热潮。

2.发展特征
美国国家科学基金会于1986年发布《科学、数学和工程本科生教育》报告,由此拉开美国STEM教育的序幕;奥巴马执政后,STEM 教育由高等教育阶段开始拓展至K12阶段,并陆续出台教育规划、师资培训等文件。此后美国STEAM教育在宏观治理上形成了“管 理层面总协调下多元主体参与”、“资金层面高额经费投入”、“顶层设计重视力度逐步加强”的特征,形成“教师层面重视师资 培养,多维度提供支持”、“学生层面提供多元学习场景,关注弱势群体”、“内容层面注重职教融合,紧跟时代发展”的特征。
芬兰是目前为STEAM教育提供了最优秀基础教育土壤的国家之一,芬兰在基础教育阶段的完整课程设计以融合学科为起点,该课程 设计即要求所有基础教育阶段的老师均掌握“跨学科教学”的能力,除此之外芬兰最新一轮的课改进一步提升了学科融合式教学的 重要性,这为发展STEAM教育提供了良好的课程设计与师资培训基础。因此芬兰STEAM教育开展方式主要是将编程等内容融合进已 有学科中,为教师端提供完整且闭环的培训体系,同时注重学生端的意识培养。
日本的STEAM教育起步较晚,直到2010年才出现在日本“第四次科学技术基本计划”等国家战略中,因此日本STEAM教育的政策 制定、教学理念、课程设计等均与促进信息技术、人工智能的发展高度相关。日本的STEAM教育基本生态由政府、学校、公共图书 馆、校外培训机构、社会企业等多元角色构成。日本STEAM教育课程设计主要遵从“以编程教育为核心内容,以融合教育为核心方 式,注重高大衔接”等理念。考虑到开展年限较短、公立机构推广为主等特性,本次报告中并未给出日本企业的案例介绍。
3.发展驱动力
宏观政策支持
“STEAM教育”自2016年首次出现在《教育信息化“十三五”规划》这一国家正式发布的文件中开始,便从整体重要性与实践指导 两大方面持续受到我国政策的关注与推动,实践指导又可以被进一步分为“教师培养”、“教学方式与课程标准” 等细分维度。教 师培养层面上,一方面关注教师的要求设立,另一方面关注教师的源头培养;教学方式层面上,积极推动研究型、项目化、合作式、 跨学科等方式的探索与开展。除此之外,随着时间的推移,我们开始在已有基础上尝试打造实践标杆,并以协同组的形式带动全国 不同区域的开展与实验。但值得注意的一点是,国家宏观政策以校内STEAM教育推广与发展为主,对校外教育涉及甚少。

创新性人才需求与培养
从全球范围来看,诺贝尔自然科技奖对全球科技发展具有重要的示范作用,其历史获奖数据分析标明,学科交叉是自然科技领域的 重要发展趋势之一,而人工智能(AI)可能是未来交叉学科中的重中之重;从我国范围来看,习近平总书记指出,“新质生产力是 创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征” ,而新质生产力的发展需要大量 掌握先进科技知识和技能的人才,且涉及多个学科的交叉与融合。STEAM 教育由于强调科学、技术、工程、数学等多学科的综合应 用,能够培养学生的跨学科思维和综合解决问题的能力,成为我国在新时代发展新质生产力和追赶全球科技前沿水平的应然之举。
技术双端优化教与学
STEAM教育早在2016年就已正式出现在国家政策文件中,然而多年来其开展范围与质量始终未得到快速且优质的发展,AIGC等技 术的发展有望推动STEAM教育在中国向前迈进一大步。就教师侧而言,多年来一直存在教学门槛过高,对跨学科教学没思路、没方 向等问题,AIGC可以有效缓解课前备课难题,提高备课效率的同时提升跨学科教学的准确性。就学生侧而言,一方面消费电子、智 能硬件及其背后供应链的日渐成熟,有效降低了STEAM教育中芯片、硬件等模块的生产制造成本,降低了学生的学习成本;另一方 面,人工智能、XR虚拟现实等技术的发展,丰富了教学内容与品类,提升了学习的趣味性。
4.行业痛点解读-课程、师资、用户
虽然我国STEAM教育目前积极追赶时代发展,但在现有生态下,依旧在课程、师资、用户认知等层面存在着众多发展痛点。首先课 程设计层面,校内STEAM相关课程多为临时或补充性课程,课程缺乏完整设计规划,与此同时校外机构间授课内容存在高度同质化 的问题,双重发展下导致目前我国的STEAM课程资源整体体系化不足。其次师资培养层面上,教师群体普遍缺乏实践经验与跨学科 教学的能力,导致课堂容易流于表面。最后用户认知层面,虽然素质教育理念推广至今已经历数十年,但用户依旧普遍存在重点追 求赛事成绩等外化效果的问题。

5.整体市场规模推算
截至2024年,我国STEAM教育的市场规模约为647.1亿元人民币,其CR5市场集中度仅为10-15%左右,说明其仍是一个集中度较 低,长尾效应明显的市场。未来整个市场虽然面临出生人口下降而带来的适龄群体用户总数减少、用户消费增长趋势尚不明朗等问 题,但考虑到国家对科技类教育的推动而带来的渗透率提高、各企业开发研学旅行等业务而带来的客单价提高等利好因素,艾瑞预 计2029年中国STEAM教育的市场规模将有望突破千亿,未来5年的CAGR约为9.4%。 市场规模正向测算逻辑为:市场规模=适龄群体总人数*STEAM教育渗透*客单价;市场规模反向测算逻辑为:市场规模=头部企业年 营收/头部企业市占率。报告内市场规模已经过正向与反向的双重测算验证。