科学、技術、工学、数学
物理学者J・ロバート・オッペンハイマー（左）と数学者ジョン・フォン・ノイマン。米国ニュージャージー州プリンストン高等研究所で作られた初期の電子計算機の前に立つ（1952年）。

STEM（科学、技術、工学、数学）は、科学、技術、工学、数学という関連する技術分野をまとめて指す包括的な用語です。これは、イノベーションと技術進歩に不可欠な、広範かつ相互に関連した一連の分野を表しています。これらの分野は、批判的思考力、問題解決能力、分析能力を共通して重視しているため、しばしばまとめて扱われます。[ 1 ]この用語は、通常、教育政策や学校におけるカリキュラム選択の文脈で使用されます。STEMは、人材育成、国家安全保障上の懸念（STEM教育を受けた国民の不足は、この分野での有効性を低下させる可能性があるため）、そして外国人留学生や技術労働者の受け入れに関する移民政策に影響を与えます。[ 2 ]

STEMに含まれる分野については普遍的な合意はなく、特に心理学、社会学、経済学、政治学などの社会科学がSTEMに含まれる科学に含まれるかどうかは不明である。米国では、これらは通常、国立科学財団（NSF）[ 2 ] 、労働省の求職者向けO*Netオンラインデータベース[ 3 ] 、国土安全保障省[ 4 ]に含まれます。英国では、社会科学は別々に分類され、代わりに人文科学や芸術とグループ化されて、別の対応する頭字語HASS（人文科学、芸術、社会科学）が形成され、2020年にSHAPE（人々と経済のための社会科学、人文科学、芸術）にブランド名が変更されました。[ 5 ] [ 6 ]また、一部の情報源では、STEMの対応するものとしてHEAL（健康、教育、行政、リテラシー）を使用しています。

用語

歴史

1990年代初頭、STEMという頭字語は様々な教育者によって使われていました。ベバリー・P・シュワルツはニューヨーク州の首都圏でSTEMメンタリングプログラムを開発し、1991年11月にはすでにこの頭字語を使っていました。[ 7 ]チャールズ・E・ベラはヒスパニック系理科工学教育促進センター（CAHSEE）[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]の創設者兼所長であり、ワシントンD.C.地域の才能ある過小評価された学生のためにSTEM研究所と呼ばれる夏季プログラムを始めました。このプログラムの認められた成功と彼のSTEM教育に関する専門知識に基づき、[ 11 ]チャールズ・ベラは科学、数学、工学教育に関する数多くのNSFおよび議会の委員会に招聘されました。[ 12 ] NSFでは以前はSMETと呼ばれていましたが、[ 13 ]この方法を通じてNSFにSTEMという頭字語が初めて導入されました。この頭字語を最初に使用したNSFプロジェクトの一つは、1998年に設立されたマサチューセッツ大学アマースト校のSTEMTEC（科学、技術、工学、数学の教師教育共同体）でした。 [ 14 ] 2001年、科学局の教師と科学者のための人材開発ディレクターであるピーター・ファレトラ博士の働きかけにより、リタ・コルウェルをはじめとするNSFの科学行政担当者がこの頭字語を採用しました。科学局もまた、STEMの頭字語を早期に採用した組織の一つです。[ 15 ]

その他のバリエーション

  • eSTEM（環境STEM）[ 16 ] [ 17 ]
  • GEMS（工学、数学、科学の分野の女子）; 女性がこれらの分野に進出することを奨励するプログラムに使用される。[ 18 ] [ 19 ]
  • MINT（数学、情報科学、自然科学、技術）[ 20 ]
  • SHTEAM（科学、人文科学、技術、工学、芸術、数学）[ 21 ]
  • SMET（科学、数学、工学、技術）; 以前の名称[ 13 ]
  • STEAM（科学、技術、工学、芸術、数学）[ 22 ]
    • STEAM（科学、技術、工学、農業、数学）；農業を追加[ 23 ]
    • STEAM（科学、技術、工学、応用数学）; 応用数学に重点を置いている[ 24 ]
  • STEEM（科学、技術、工学、経済学、数学）；経済学を分野として追加[ 25 ]
  • STEMIE（科学、技術、工学、数学、発明、起業家精神）は、STEMを現実世界の問題解決と市場に適用する手段として発明と起業家精神を追加します。[ 26 ]
  • STEMM（科学、技術、工学、数学、医学）[ 27 ]
  • STM（科学、技術、数学[ 28 ]または科学、技術、医学）[ 29 ]
  • STREAM（科学、技術、ロボット工学、工学、芸術、数学）；ロボット工学と芸術を分野として追加[ 30 ]
    • STREAM（科学、技術、読解、工学、芸術、数学）；読解と芸術を追加[ 31 ]
    • STREAM（科学、技術、レクリエーション、工学、芸術、数学）；レクリエーションと芸術を追加[ 32 ]

地理的分布

国別STEM卒業生数（2020年）[ 33 ]
ランク 国 STEM卒業生の数 卒業生総数の割合
1  中国3,570,000 41%
2  インド2,550,000 30%
3  アメリカ合衆国82万 20%
4  ロシア52万 37%
5  インドネシア30万 20%
6  ブラジル23万8000 17%
7  メキシコ22万1000 26%
8  フランス22万 26%
9  ドイツ21万6000 36%
10  イラン21万1000 33%
11  日本19万2000 19%

2000年代半ばまでに、中国は博士号取得者数で米国を上回り、2025年には米国の4万人に対して7万7000人の博士号取得者を輩出すると予想されている。[ 34 ]

国別

オーストラリア

オーストラリアのカリキュラム・評価・報告機関が2015年に発表した報告書「国家STEM学校教育戦略」では、「学校教育におけるSTEMへの国家的な新たな焦点は、オーストラリアの若者全員が成功するために必要なSTEMスキルと知識を身に付けるために不可欠である」と述べられている。[ 35 ]その目標は以下の通りである。

  • 「すべての生徒がSTEMと関連スキルに関する強固な基礎知識を身につけて学校を卒業できるようにする」[ 35 ]
  • 「生徒がより挑戦的なSTEM科目に挑戦する意欲を持つようにする」[ 35 ]

オーストラリアの学校におけるSTEMの発展を支援することを目的としたイベントやプログラムには、ビクトリア州モデルソーラーカーチャレンジ、数学チャレンジ（オーストラリア数学トラスト）[ 36 ] 、 Go Girl Go Global [ 36 ]、オーストラリア情報オリンピック[ 36 ]などがあります。

カナダ

カナダは、STEM分野の卒業生の割合が16カ国中12位で、21.2%となっています。これは米国より高いものの、フランス、ドイツ、オーストリアより低い数値です。STEM分野の卒業生の割合が最も高いフィンランドでは、大学卒業生の30%以上が科学、数学、コンピュータサイエンス、工学分野のプログラムを修了しています。[ 37 ]

SHADは、成績優秀な高校生を対象に毎年7月に実施されるカナダの夏季補習プログラムです。このプログラムは、特にSTEAM分野における学問的学習に重点を置いています。[ 38 ]

カナダのスカウト連盟は、アメリカのスカウト連盟と同様の取り組みを行っており、若者にSTEM分野を奨励しています。同連盟のSTEMプログラムは2015年に開始されました。[ 39 ]

2011年、カナダの起業家で慈善家のシーモア・シューリックは、シューリック・リーダー奨学金制度を設立しました。これは、カナダ全土の20の大学でSTEMプログラムに入学する学生を対象に、総額1億ドル、6万ドルの奨学金を支給する制度です。毎年、各大学から2名ずつ、計40名のカナダ人学生が選抜され、優秀な若者をSTEM分野に惹きつけることを目的としています。[ 40 ]このプログラムは、イスラエルの参加大学5校にもSTEM奨学金を提供しています。[ 41 ]

中国

2011年、中国北京の中学校の黒板に書かれた化学の授業

中国政府は、中国におけるSTEMを推進するため、2016年に国家イノベーション主導型発展戦略に関するガイドラインを発行し、「2020年までに中国は革新的な国になり、2030年までに革新的な国の最前線に立ち、2050年までに技術革新大国になるべきである」と指示した。[ 42 ]

2018年5月、中国北京で2029年中国STEM教育行動計画の発表式典と記者会見が開催されました。この計画は、できるだけ多くの学生がSTEM教育の恩恵を受け、すべての学生に科学的思考力と革新能力を身につけさせることを目指しています。政府の奨励策を受けて、全国の公立・私立の学校でSTEM教育プログラムが実施され始めています。[ 43 ]

しかし、STEMカリキュラムを効果的に実施するには、STEM教育を専門とする専任教師と適切な指導内容が必要です。現在、「中国には資格のあるSTEM教師が不足しており、研修制度もまだ確立されていません。」[ 43 ]

中国のいくつかの都市では、小中学生のプログラミング教育を必修科目としています。重慶市もその一つです。[ 44 ]しかし、中小都市の生徒のほとんどは、大学に入学するまでSTEMの概念に触れる機会がありません。[ 45 ]

ヨーロッパ

ヨーロッパでは、いくつかのプロジェクトがSTEM教育とキャリアの促進に取り組んできました。例えば、Scientix [ 46 ]は、STEM教師、教育科学者、政策立案者からなるヨーロッパの協力組織です。SciChallenge [ 47 ]プロジェクトは、ソーシャルメディアコンテストと生徒が作成したコンテンツを活用し、大学進学前の生徒のSTEM教育とキャリアへの意欲を高めました。エラスムス計画のプロジェクトAutoSTEM [ 48 ]は、オートマトンを用いて幼児にSTEM科目を紹介しました。

フィンランド

LUMAセンターは、STEM指向教育の主導的な推進機関です。その目的は、フィンランド国内のあらゆる教育レベルにおいて、自然科学、数学、コンピュータサイエンス、テクノロジーの教育と研究を促進することです。母国語でlumaは「luonnontieteellis-matemaattinen」（直訳：科学的・数学的）を意味します。[ 49 ]この略語はSTEMのほぼ直訳であり、工学分野も関連づけられています。しかし、STEMとは異なり、この用語はluとmaを組み合わせた造語でもあります。科学分野の学習への関心の低下に対処するため、フィンランド教育委員会はLUMA科学教育開発プログラムを開始しました。このプロジェクトの主な目標は、フィンランドの教育水準を向上させ、学生の能力を高め、教育実践を改善し、科学への関心を育むことでした。この取り組みにより、フィンランド全土の大学にLUMAセンターが13か所設立され、LUMAセンターの監督下に置かれました。

フランス

フランスにおけるSTEMの名称は、産業工学（sciences industriellesまたはsciences de l'ingénieur）です。フランスのSTEM関連団体はUPSTIです。

香港

香港では、近年までSTEM教育が地元の学校で推進されてきませんでした。2015年11月、香港教育局は「STEM教育の推進」と題する文書を発表し、[ 50 ]、STEM教育推進のための戦略と提言を提示しました。

インド

2019年国際物理オリンピックのインドチームのメダリスト

インドは、人口1人あたりSTEM卒業生数1～52人で、中国に次いで多い。2016年のSTEM新規卒業生総数は260万人だった。[ 51 ] STEM卒業生は、過去20年間、国内外で高給でインド経済に貢献してきた。外貨準備高に恵まれたインド経済の好転は、主にSTEM卒業生のスキルによるものだ。インドでは、女性がSTEM卒業生の43%を占めており、これは世界で最も高い割合である。しかし、女性がSTEM関連の仕事に就いている割合はわずか14%に過ぎない。さらに、インド国内の研究開発機関で働く28万人の科学者やエンジニアのうち、女性の割合はわずか14%に過ぎない[ 52 ] 。

インドでは、OMOTECがSTEMに基づいた革新的なカリキュラムを提供しており、学生たちは新しい時代の問題を解決するための製品の開発や実践にも取り組んでいます。[ 53 ]また、2人の学生が人工知能を用いて皮膚がんを非侵襲的に検査する方法を開発したことで、マイクロソフト・イマジン・カップで優勝しました。[ 54 ]

ナイジェリア

ナイジェリアでは、ナイジェリア女性技術者協会（APWEN）が12歳から19歳までの女子生徒を科学系のコースに通わせ、高等教育機関で科学系のコースを履修できるよう支援しています。ナイジェリア国立科学財団（NSF）は、NNPCが後援する「Invent it, Build it（発明し、構築する）」プログラムを通じて、女子生徒による革新、発明、そして構築を奨励する意識的な取り組みを行っています。[ 55 ]

パキスタン

パキスタンでは、STEM科目は9年生と10年生で履修する選択科目の一部として教えられており、入学試験で最終合格となります。これらの選択科目は、純粋科学（物理学、化学、生物学）、数学（物理学、化学、数学）、およびコンピュータサイエンス（物理学、化学、コンピュータサイエンス）です。STEM科目は、11年生と12年生（一般的には1年生と2年生と呼ばれます）でも選択科目として提供されており、中間試験で最終合格となります。これらの選択科目は、FScプレメディカル（物理学、化学、生物学）、FScプレエンジニアリング（物理学、化学、数学）、およびICS（物理学/統計学、コンピュータサイエンス、数学）です。これらの選択科目は、学生が大学でこれらのコースを学ぶ準備をすることにより、将来STEM関連のキャリアを追求するのを支援することを目的としています。

政府は、公立学校にSTEMラボを設置するためのSTEM教育プロジェクトを承認しました[ 56 ] 。情報技術・電気通信省はGoogleと協力し、パキスタン初の草の根レベルのコーディングスキル開発プログラムを開始しました[ 57 ] 。これは、GoogleのCSファースト・プログラム（子供たちのコーディングスキル育成を目的とした世界的な取り組み）に基づいています。このプログラムは、9歳から14歳までの子供たちを対象に、ゲーミフィケーション技術を用いて応用コーディングスキルを育成することを目指しています。

カイバル・パフトゥンクワ州で設立されたKPITB（パキスタン・パキスタン・イニシアティブ）の早期教育プログラム（Early Age Programming）[ 58 ]は、225の小中学校で導入され、成功を収めています。パキスタンでは、多くの民間団体が学校におけるSTEM教育の導入に取り組んでいます。

フィリピン

フィリピンでは、STEMは教育省（DepEd）によって割り当てられた、高等学校（11年生と12年生）で使用される2年間のプログラムおよび分野です。STEM分野は、ABM、HUMSS、GASなどの他の分野も含むアカデミックトラックの下にあります。[ 59 ] [ 60 ] STEM分野の目的は、学際的かつ応用的なアプローチで科学、技術、工学、数学の分野について学生を教育し、学生にその分野の高度な知識と応用を身につけさせることです。プログラムを修了すると、学生は科学、技術、工学、数学のディプロマを取得します。一部の大学では、STEM学位（医学、工学、コンピューター研究など）を希望する学生にSTEMの卒業生であることを要求しており、そうでない場合はブリッジプログラムに参加する必要があります。

カタール

カタールでは、カタール大学先端材料センター（CAM）が運営する、STEMに重点を置いたカリキュラムを備えた高校生向けのアウトリーチプログラム「AL-Bairaq」が実施されています。毎年約40校の高校から約946人の生徒がAL-Bairaqのコンテストに参加しています。[ 61 ] AL-Bairaqはプロジェクトベースの学習方法を採用し、生徒が実際の問題を解決することを奨励し、チームとして協力して現実的な解決策を構築するよう求めています。[ 62 ] [ 63 ]これまでの研究では、このプログラムは良好な結果を示しています。[ 64 ]

シンガポール

STEMは、シンガポール教育省（MOE）が2013年から推進している応用学習プログラム（ALP）の一部であり、現在、すべての中等学校で導入されています。2023年までにシンガポールのすべての小学校でALPが​​導入される予定です。ALPにはテストや試験はありません。生徒たちが実験を通して学ぶこと、つまり試行錯誤を繰り返し、そこから学び、また試行することを重視します。MOEは、ALPを導入している学校が、イノベーションと創造性を育む能力とプログラムをさらに向上・強化できるよう、積極的に支援しています。

シンガポール科学センターは、2014年1月にSTEMユニットを設立し、生徒のSTEMへの情熱を喚起することに専念しています。生徒の学習体験をさらに充実させるため、産業パートナーシッププログラム（IPP）では、生徒が早期にSTEM関連の産業やキャリアに触れる機会を提供しています。科学センターのカリキュラム専門家とSTEM教育者は、教師と緊密に連携し、STEM関連の授業を共同開発し、教師への研修を行い、また、そうした授業を共同で指導することで、生徒に早期にSTEMに触れ、STEMへの関心を育みます。

タイ

2017年、タイのティーラキアット・ジャレオンセッタシン教育大臣は、ジャカルタで開催された第49回東南アジア教育大臣機構（SEAMEO）理事会会議後、タイに2つの新しいSEAMEO地域センターを設立することが承認されたと述べた。1つはSTEM教育センター、もう1つは十分な経済学習センターとなる。[ 65 ]

ティーラキアット氏は、タイ政府は既に5年間で2億5000万バーツを新STEMセンターに割り当てていると述べた。このセンターは、STEM教育の推進を担う地域機関となる。STEM教育の改善に向けた政策を策定するだけでなく、加盟国や教育専門家間の情報・経験共有の拠点となる。ティーラキアット氏は、「マレーシアの既存の科学教育センターは学術的な観点にのみ焦点を当てているため、これはSEAMEO加盟国初のSTEM教育地域センターとなります。当センターは、科学技術の実践と適応にも重点を置いていきます」と述べた。[ 66 ]

科学技術教育推進機構は、STEM教育ネットワークを立ち上げました。その目的は、統合学習活動を促進し、生徒の創造性と知識の応用力を向上させること、そして国内におけるSTEM教育の推進のための組織と人材のネットワークを構築することです。[ 67 ]

七面鳥

トルコSTEM教育タスクフォース（またはFeTeMM - Fen Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik）は、STEM卒業生の数を増やすことに焦点を当てるのではなく、STEM分野の教育の質を向上させる努力をしている学者と教師の連合です。[ 68 ] [ 69 ]

アメリカ合衆国

2015年、カリフォルニア州サクラメントで、高校生が裁判官に工学プロジェクトについて説明している。

米国では、ハイテク職に就く資格のある候補者が不足しているという認識に対処し始める取り組みの中で、教育と移民の議論でこの頭字語が使われ始めました。また、これらの科目が統合されたカリキュラムとしてではなく、個別に教えられていることが多いという懸念にも対処しています。[ 70 ] STEM分野に精通した国民を維持することは、米国の公教育アジェンダの重要な部分です。 [ 71 ]この頭字語は、これらの分野で熟練した移民の米国就労ビザへのアクセスに関する移民の議論で広く使われてきました。また、教育の議論では、これらの分野での熟練労働者の不足と教育不十分さに言及するためによく使われるようになりました。[ 72 ]この用語は、電子機器の組み立てライン作業など、これらの分野の非専門的で目立たない部門を指すことはあまりありません。

国立科学財団

米国の多くの組織は、STEM分野を構成するものに関する国立科学財団のガイドラインに従っています。NSFは、化学、コンピュータおよび情報技術科学、工学、地球科学、生命科学、数理科学、物理学および天文学、社会科学（人類学、経済学、心理学、社会学）、STEM教育および学習研究の分野の科目を含む、STEM科目の広い定義を使用しています。[ 2 ] [ 73 ] NSFは、医学を除くすべての基礎科学および工学の分野への支援を使命とする唯一のアメリカ連邦機関です。[ 74 ]その専門プログラム領域には、生物学、コンピュータおよび情報科学および工学、教育および人的資源、工学、環境研究および教育、地球科学、国際科学および工学、数理科学および物理科学、社会科学、行動科学および経済科学、サイバーインフラストラクチャ、および極地プログラムなどの分野における奨学金、助成金、およびフェローシップが含まれます。[ 73 ]

移民政策

米国の多くの組織は、STEM分野を構成するものについて国立科学財団のガイドラインに従っていますが、米国国土安全保障省（DHS）は、移民政策に使用される独自の機能的定義を持っています。[ 75 ] 2012年に、DHSまたはICEは、学生ビザの適格な卒業生がオプションの実務研修（OPT）延長の資格を得るためのSTEM指定学位プログラムの拡張リストを発表しました。OPTプログラムでは、米国の大学を卒業した留学生は、米国に滞在し、最大12か月の就労体験を通じて研修を受けることができます。指定されたSTEM学位プログラムを卒業した学生は、OPT STEM延長でさらに17か月滞在することができます。[ 76 ] [ 77 ]

2023年現在、米国はSTEM分野の高技能労働者不足に直面しており、外国人材の移民は困難なハードルを乗り越えなければなりません。一方、オーストラリア、カナダ、英国など一部の国では、米国を犠牲にして人材を誘致するためのプログラムを導入しています。[ 78 ]中国の場合、米国は戦略的ライバルに対する優位性を失うリスクがあります。[ 79 ]

教育

就学前または入学直後に自然科学や社会科学への興味を養うことで、高校でのSTEM分野での成功の可能性は大幅に高まります。[ 80 ]

STEMは、他の各教科における工学の学習の幅を広げ、小学校を含む低学年から工学を学ぶことを支援します。また、STEM教育をギフテッドプログラムだけでなく、すべての生徒に提供します。2012年の予算において、バラク・オバマ大統領は「数学・科学パートナーシップ（MSP）」の名称を変更し、その範囲を拡大し、これらの教科における教師教育の改善のために州に一括交付金を交付しました。[ 81 ]

ヘルスケアとSTEM、特にコンピュータサイエンスの人気が高まった一方で、リベラルアーツと社会学、特に歴史は市場の力により衰退しました。[ 82 ] [ 83 ]

2015年に実施された国際学習到達度調査（PISA）において、アメリカの生徒は109カ国中、数学で35位、読解で24位、科学で25位でした。また、24歳で科学または数学の学位を取得している生徒の割合も29位でした。[ 84 ]

STEM教育では、STEM分野への関心を高めるために、3Dプリンターなどの新しい技術がよく使用されています。 [ 85 ] STEM教育では、太陽光発電や環境センサーなどの新しい技術と、陸上実験室環境内での堆肥化システムや灌漑などの古い技術を組み合わせて活用することもできます。

2006年、米国科学アカデミーは、米国におけるSTEM教育の衰退状況について懸念を表明しました。科学・工学・公共政策委員会は、10の行動リストを作成しました。その中で特に重要な3つの勧告は以下のとおりです。

  • K-12の理科・数学教育を改善することでアメリカの人材プールを拡大する
  • 科学、数学、テクノロジーに関する追加研修を通じて教師のスキルを強化する
  • 大学入学とSTEM学位取得を目指す学生のパイプラインを拡大する[ 86 ]

アメリカ航空宇宙局（NASA）も、21世紀の宇宙探査をリードする科学者、エンジニア、数学者の人材を補充するために、STEM教育を推進するプログラムやカリキュラムを実施しています。[ 86 ]

カリフォルニア州などの個々の州では、最も有望な実践は何か、そしてそれをどのように実施すれば生徒の成功の可能性を高めることができるかを学ぶため、放課後のSTEMプログラムの試験的運用を行っている。[ 87 ] STEM教育に投資しているもう1つの州はフロリダ州で、フロリダ工科大学[ 88 ]が設立されたフロリダ州初のSTEM（科学、技術、工学、数学）を専門とする公立大学である。[ 89 ]在学中、米国全土の多くの学区でSTEMプログラムが確立されている。そのような州にはニュージャージー州、アリゾナ州、バージニア州、ノースカロライナ州、テキサス州、オハイオ州などがある。[ 90 ] [ 91 ]

継続的なSTEM教育は、メリーランド大学のSTEMプログラム[ 92 ]やシンシナティ大学[ 93 ]などの修士課程を通じて、高等教育レベルまで拡大しています。

STEM分野における人種格差

代数Iの修了には人種や性別による大きな差がある。[ 94 ]

米国では、国立科学財団の調査によると、2011年の全国教育進歩評価における理科の平均点が、黒人とヒスパニック系の学生のほうが白人、アジア人、太平洋諸島系の学生よりも低かった。[ 95 ] 2011年、米国の労働力の11%が黒人であったのに対し、STEM分野の労働者で黒人はわずか6%であった。[ 96 ]米国のSTEM分野は一般的に白人男性が占めてきたが、STEM分野を人種的および性別的に多様な分野にするための取り組みが相当行われてきた。[ 97 ]いくつかの証拠によると、黒人やヒスパニック系の学生を含むすべての学生は、入学時の学歴が平均的な学生と少なくとも同等である大学に通えば、STEMの学位を取得する可能性が高くなる。[ 98 ]

STEMにおける男女格差

米国では女性が労働力の47%を占めているにもかかわらず[ 99 ] 、STEM関連の仕事に就いている女性はわずか24%に過ぎません。研究によると、少女たちが幼い頃から女性発明家に触れることで、STEM技術分野における男女格差を半減させる可能性があることが示唆されています[ 100 ] 。全米発明家殿堂などの団体によるキャンペーンでは、2020年までに青少年向けSTEMプログラムにおける男女比を50/50にすることを目指しています。ジンバブエでもSTEM分野における男女格差は顕著で、STEM関連の学位取得者は女性でわずか28.79%であるのに対し、男性は71.21%です[ 101 ] 。

STEMにおけるインターセクショナリティ

STEM分野は、周縁化された集団の過少代表と排除が蔓延している分野として認識されてきました。STEMは、高等教育と専門職の両方において、厳格な規範と固定観念に起因するインターセクショナリティ（交差性）に関連した特有の課題を提起しています。こうした規範は、客観性と実力主義を優先する一方で、構造的な不平等を無視する傾向があり、周縁化されたアイデンティティが交差する人々が、より複雑な障壁に直面する環境を生み出しています。

例えば、伝統的に過小評価されてきたグループの人々は、「冷たい気候」と呼ばれる現象を経験することがある。これは、性差別、孤立、仲間や高等教育機関に自分を証明しなければならないというプレッシャーなどを指す。[ 102 ] STEM分野の少数派集団は、帰属意識の欠如と社会的孤立のために孤独感を経験している。 [ 103 ]

アメリカ競争力イニシアチブ

2006年1月31日の一般教書演説において、ジョージ・W・ブッシュ大統領はアメリカ競争力強化イニシアチブ（American Competitiveness Initiative）を発表しました。ブッシュ大統領はこのイニシアチブを、STEM分野におけるあらゆる学問レベルにおける教育の発展と進歩に対する連邦政府の支援不足に対処するために提案しました。具体的には、このイニシアチブは、先端研究開発プログラムへの連邦政府資金の大幅な増額（ DOEを通じた物理科学分野の先端研究への連邦政府資金支援の倍増を含む）と、STEM分野における米国の高等教育卒業生の増加を求めました。

テキサス宇宙助成コンソーシアムが後援するNASA Means Businessコンテストは、この目標をさらに推進するものです。大学生たちは、中学・高校の生徒にSTEM科目の学習を促し、STEM分野の教授陣にSTEM教育を支援するアウトリーチ活動への学生の参加を促すためのプロモーションプランを考案するために競い合います。

全米科学財団（NSF）は、STEM教育に関する数多くのプログラムを実施しています。その中には、グローバルチャレンジ賞ITESTプログラムを支援するITESTプログラムなど、K-12（幼稚園から高校3年生）向けのプログラムも含まれています。アリゾナ州の一部の学校ではSTEMプログラムが実施されており、生徒の高度な認知能力を育成し、STEM分野の専門家が用いる技術を探究し、活用する機会を提供しています。

Project Lead The Way（PLTW）は、米国の中学・高校にSTEM教育カリキュラムプログラムを提供する団体です。プログラムには、高校向け工学カリキュラム「Pathway To Engineering」、高校向け生物医学科学プログラム、中学校向け工学・技術プログラム「Gateway To Technology」が含まれます。PLTWプログラムは、バラク・オバマ大統領、アーン・ダンカン米国教育長官 をはじめ、州、国、そしてビジネス界の様々なリーダー から支持されています。

STEM教育連合

科学、技術、工学、数学（STEM）教育連合[ 104 ]は、米国教育省、国立科学財団、その他STEM関連プログラムを提供する機関の教師と生徒のためのSTEMプログラムを支援する活動を行っている。STEM連合の活動は2008年9月以降鈍化しているようだ。

2001年に設立されたSTEM.org Educational Research™は、STEM教育のための世界的なトラストマーク・フレームワークを運営する民間組織です。教育プログラム、製品、専門家の認定を含むその認定システムは、80カ国以上でSTEMの信頼性と品質の検証に利用されています。[ 105 ]

スカウティング

2012年、ボーイスカウトアメリカ連盟は、4つの主要STEM分野それぞれにおいて、スカウトのプログラムレベルに応じた特定の要件を達成したスカウトに対し、「NOVA」および「SUPERNOVA」と名付けられた賞を授与し始めました。ガールスカウトアメリカ連盟も同様に、「ナチュラリスト」や「デジタルアート」といった功績章を導入することで、STEMをプログラムに取り入れています。[ 106 ]

SAEは国際組織であり、幼稚園から大学の学位まで、STEM関連の教育、賞、奨学金プログラムの支援を専門とするプロバイダーです。[ 107 ]また、科学技術の革新も促進しています。

国防総省のプログラム

[ 108 ] eCyber​​missionは、アメリカ陸軍が後援する、6年生から9年生までの生徒を対象とした無料のウェブベースの科学、数学、テクノロジーのコンテストです。各ウェビナーは科学的方法の異なるステップに焦点を当てており、経験豊富なeCyber​​missionサイバーガイドが講師を務めます。サイバーガイドは、STEM（科学、工学、数学）およびSTEM教育に深い知識を持つ軍人および民間人のボランティアで、生徒やチームアドバイザーに科学、テクノロジー、エンジニアリング、数学に関する洞察を提供することができます。

STARBASEは、国防次官補（予備役担当）室が後援する教育プログラムです。学生は軍人と交流し、キャリアを探り、「現実世界」との繋がりを築きます。このプログラムでは、学生は全米各地の州兵、海軍、海兵隊、空軍予備役、そして空軍基地で20～25時間の経験を積むことができます。

SeaPerchは、教師が学校内または学校外で生徒に水中遠隔操作型無人機（ROV）の組み立て方法を指導するための水中ロボット工学プログラムです。生徒は、海洋工学をテーマにした基本的な工学と科学の概念を教えるカリキュラムに沿って、安価で入手しやすい部品で構成されたキットからROVを組み立てます。

米航空宇宙局（NASA）

NASAゴダード宇宙飛行センター（メリーランド州グリーンベルト）でのSTEMガールズナイトイン（2018年）

NASAStemは、年齢、障害、性別、人種/民族など、宇宙飛行士の多様性を高めるために米国宇宙機関NASAが行っているプログラムです。 [ 109 ]

立法

アメリカ競争法（America COMPETES Act、PL 110–69）は2007年8月9日に成立しました。この法律は、幼稚園から大学院、そして博士課程修了後の教育に至るまで、科学技術研究およびSTEM教育への国家投資を増やすことを目的としています。この法律は、 2008年度から2010年度にかけて、国立科学財団、国立標準技術研究所、そして米国エネルギー省（DOE）科学局への資金増額を認可しています。NASAゴダード宇宙飛行センターの教育部長であるロバート・ガブリス氏は、学生の学力向上、STEM科目への学生の早期の関心表明、そして学生の就職準備が成功の鍵であると述べました。

求人

2012年11月、ホワイトハウスは議会でSTEM雇用法の採決が行われる前にこの発表を行い、オバマ大統領は再選キャンペーンに資金を提供したシリコンバレーの企業や幹部の多くと対立することになった。[ 110 ]労働省は、「経済に相当数の新規雇用をもたらすか、他の産業の成長に影響を与えるか、あるいは労働者に新たな技能を要求する技術革新によって変革されると予測される」14の分野を特定した。[ 111 ]特定された分野は以下の通りである。先進製造業、自動車、建設、金融サービス、地理空間技術、国土安全保障、情報技術、運輸、航空宇宙、バイオテクノロジー、エネルギー、ヘルスケア、ホスピタリティ、小売。

商務省は、STEM分野のキャリアは最も高収入であり、21世紀初頭に最も大きな雇用成長の可能性を秘めていると指摘しています。報告書はまた、STEM分野の労働者が米国経済の持続的な成長と安定に重要な役割を果たしていること、そしてSTEM分野の訓練は、実際にSTEM分野で働いているかどうかにかかわらず、一般的に賃金上昇につながることを指摘しています。[ 112 ]

2015年、アメリカ合衆国には約900万のSTEM関連の仕事があり、これはアメリカの雇用全体の6.1%を占めています。STEM関連の仕事は年間約9%の割合で増加しています。[ 113 ]ブルッキングス研究所は、優秀な技術系卒業生の需要が、応募者数を少なくとも100万人上回ると予測しています。

ピュー・リサーチ・センターによると、典型的なSTEM労働者は他の分野で雇用されている人々よりも3分の2多く稼いでいます。[ 114 ]

最近の進捗

2014年の米国国勢調査によると、「STEMと呼ばれる科学、技術、工学、数学の学士号を取得した人の74%がSTEM関連の職業に就いていない」とのことです。[ 115 ] [ 116 ]

2017年9月、アメリカの大手テクノロジー企業数社が共同で、米国のコンピュータサイエンス教育に3億ドルを寄付することを約束した[ 117 ]

2018年にPEWの調査結果によると、アメリカ人はSTEM教育を悩ませているいくつかの問題を認識しており、その中には無関心な親、無関心な生徒、時代遅れのカリキュラム教材、州の基準への過度の焦点などが含まれていることが明らかになりました。調査回答者の57%は、STEMの主な問題の一つは生徒の学習への集中力の欠如であると指摘しました。[ 118 ]

最近の全国教育進歩評価（NAEP）の成績表[ 119 ]では、テクノロジーとエンジニアリングのリテラシースコアが公開されました。これは、生徒がテクノロジーとエンジニアリングの能力を実生活に応用できるかどうかを測るものです。この報告書によると、低所得層の生徒と高所得層の生徒の間には28ポイントの差がありました。また、同じ報告書では、白人と黒人の生徒の間にも38ポイントの差があることが示されています。[ 120 ]

スミソニアン科学教育センター（SSEC）は2018年12月4日、全米科学技術会議（NSTC）のSTEM教育委員会による5カ年戦略計画を発表した。この計画は「成功への道筋を描く：アメリカのSTEM教育戦略」と題されている。[ 121 ]その目的は、すべてのアメリカ国民が科学、技術、工学、数学における質の高い教育に永続的にアクセスできるような、未来のビジョンに基づいた連邦戦略を提案することである。最終的には、アメリカがSTEMの習得、雇用、そしてイノベーションにおいて世界をリードする国となることを目指す。この計画の目標は、STEMリテラシーの基盤を構築し、STEMにおける多様性、平等性、そして包摂性を高め、将来に向けてSTEM人材を育成することである。[ 122 ]

ホワイトハウスの2019年度予算案は、ドナルド・トランプ大統領のSTEM教育に関する覚書に記載されている資金計画を支持し、毎年約2億ドル（助成金）をSTEM教育に割り当てました。この予算案では、職業教育プログラムと技術教育プログラムを対象とした2,000万ドルの助成金プログラムを通じてもSTEMを支援しています。[ 123 ]

米国の学校におけるSTEMの発展を支援するイベントとプログラム

ベトナム

ベトナムでは、2012年から多くの民間教育機関がSTEM教育に取り組んでいます。

2015年、科学技術省とLiên minh STEMが第1回全国STEMデーを主催し、その後、全国で同様のイベントが数多く開催されました。

2015年、教育訓練省は、国家学年計画において奨励すべき分野としてSTEMを含めました。

2017年5月、首相は指令第16号[ 124 ]に署名し、「一般教育において科学、技術、工学、数学（STEM）、外国語、情報技術の訓練を推進することに重点を置き、新たな生産技術のトレンドに対応できる人材を育成するための政策、内容、教育、職業訓練方法を抜本的に変更する」と述べ、「教育訓練省に対し、一般教育プログラムへの科学、技術、工学、数学（STEM）教育の導入を推進し、2017年から2018年にかけて一部の高校で試験的に実施すること」を求めている。

女性

女性は米国の労働力の47％を占め、STEM関連の仕事の24％を担っています。[ 125 ]英国では、女性がSTEM関連の仕事の13％を担っています（2014年）。[ 126 ]米国では、STEMの学位を持つ女性は、男性に比べてSTEM分野よりも教育や医療の分野で働く可能性が高くなっています。

2018年に開催されたNASAゴダード宇宙飛行センターのSTEMガールズナイトの参加者の画像

男女比は専攻分野によって異なります。例えば、 2012年の欧州連合（EU）では、全体の47.3%、社会科学、ビジネス、法学の分野では51%、科学、数学、コンピューター分野では42%、工学、製造業、建設分野では28%、保健福祉分野の博士号取得者では59%が女性でした。[ 127 ]

2019年の研究では、STEM分野における女性の成功の一部は、STEM分野における女性に対する見方に左右されることが示されました。プロジェクトを主軸に助成金を交付した場合と、プロジェクトリーダーを主軸に助成金を交付した場合を比較した研究では、プロジェクトを主軸に評価した場合、男性と女性のプロジェクト間で評価にほとんど差はありませんでしたが、プロジェクトリーダーを主軸に評価した場合、女性が率いるプロジェクトは助成金交付率が4%低いことが示されました。[ 128 ]

STEM分野における女性の経験向上は、STEM分野における女性の数を増やす上で重要な要素です。その一環として、STEM分野で活躍する女性であるロールモデルやメンターの存在が不可欠です。加えて、情報やネットワーキングの機会を提供するための優れたリソースを提供することで、女性がSTEM分野で活躍する能力を高めることができます。[ 129 ]

2018年の研究では、国がより豊かになり平等になるにつれて、女性がSTEM分野の大学学位を取得する傾向は一貫して低下していることが示唆されました。[ 130 ]しかし、2019年に行われたこの研究の訂正では、著者らが、当初主張されていた「STEM学位取得における女性の割合」の測定とは対照的に、女性と男性がSTEM分野でより高い学位を取得する「傾向」を測定するために、これまで公表されておらず検証されていない方法を作成したことが概説されました。[ 131 ] [ 132 ]ハーバード大学の研究者は、この研究結果を再現することができなかったため、元の論文のデータの解釈に問題があることが浮き彫りになりました。[ 133 ] [ 134 ]

LGBTQ+

LGBTQ+に属する人々は、歴史を通してSTEM分野で差別に直面してきました。STEM分野でクィアであることを公言している人はほとんどいませんが、コンピューターサイエンスの父であるアラン・チューリングや、アメリカの医師であり公衆衛生のリーダーであるサラ・ジョセフィン・ベイカーなど、よく知られた人物がいます。[ 135 ]

LGBTQ+の人々に対する態度は最近変化しているものの、STEM分野全体に差別は依然として浸透している。[ 136 ] [ 137 ]最近の調査では、性的マイノリティの学生は専攻を変更することを選択しているため、STEM分野で学士号を取得する可能性が低いことがわかった。 [ 138 ] [ 139 ]しかし、STEM分野に残った学生は学部研究プログラムに参加する可能性が高かった。調査によると、性的マイノリティは異性愛者の女性と比較して、STEM関連分野における全体的な定着率が高かった。[ 138 ] [ 137 ]別の調査では、クィアの人々はSTEM分野でのキャリアにおいて排除、ハラスメント、その他の否定的な影響を経験する可能性が高く、利用できる機会やリソースも少ないと結論付けている。[ 140 ]

STEM分野におけるLGBTQ+の人々の包摂と受容を高めるために、複数のプログラムや機関が取り組んでいます。米国では、全米ゲイ・レズビアン科学者・技術専門家協会（NOGLSTP）が1980年代から同性愛嫌悪に取り組む人々を組織し、現在ではクィアの科学者のための活動と支援を推進しています。[ 141 ] 500 Queer ScientistsやPride in STEMなどの他のプログラムは、世界中のSTEM分野におけるLGBTQ+の人々の認知度向上キャンペーンとして機能しています。[ 141 ] [ 142 ]

批判

STEM分野への参加促進に重点を置くことは批判を招いている。人口統計学者のマイケル・S・タイテルバウムは、2014年にアトランティック誌に掲載された論文「科学技術不足の神話」の中で、STEM卒業生の増加を目指す米国政府の取り組みを批判し、このテーマに関する研究において「学士号以上の学位を必要とする科学技術職において、現在、広範な労働力不足や採用難が見られることを示す証拠は見つかっていない」と述べ、「ほとんどの研究は、多くの（全てではないが）科学技術職において、実質賃金は横ばいまたは緩やかな伸びを示しており、失業率は同等の技能を必要とする多くの職種と同程度かそれ以上であると報告している」と述べている。タイテルバウムはまた、当時の国家的なSTEM参加促進への執着は、第二次世界大戦以降、科学者や技術者の数を増やすために米国政府が行ってきた取り組みと似ており、最終的には「大量解雇、採用凍結、そして資金削減」に終わったと述べている。その中には1950年代後半から1960年代にかけての宇宙開発競争によって引き起こされた不況も含まれており、彼はそれが「1970年代に深刻な規模の不況」につながったと書いている。[ 143 ]

米国労働統計局によると、STEM関連の職業展望はここ数年、成長の鈍化や減少傾向を示している。[ 144 ]

IEEEスペクトラムの寄稿編集者であるロバート・N・シャレットは、2013年の記事「STEM危機は神話である」でこの意見に賛同し、米国では「STEMの学位を取得することとSTEM関連の仕事に就くことの間にミスマッチ」があり、STEM関連の卒業生のうちSTEM分野で働いているのはわずか4分の1程度で、STEM分野の労働者の半分以下しかSTEMの学位を取得していないと指摘した。 [ 145 ]

経済ライターのベン・カッセルマンは、2014年にファイブサーティエイトに寄稿したアメリカの卒業後の収入に関する調査で、データに基づくと科学は他の3つのSTEM分野と同じグループにまとめるべきではないと述べている。他の3つは一般的に高給の仕事につながるが、「多くの科学、特に生命科学は、最近の大学卒業生の全体的な中央値を下回る給与を支払っている」からである。[ 146 ]

レスター大学の2017年の記事は、「STEM人材の供給における『危機』という報告は、通常、産業界、教育界、政府、そしてそれらを代表するロビー団体の利益のためになされてきた。人材不足への懸念は、この分野への大幅な追加資源の割り当てを意味し、その代表者たちは、さらなる資金と投資を求める強力な声となってきた」と結論付けている。[ 147 ]

ラトガース大学の2022年の報告書は、「アメリカ合衆国では、STEM危機というテーマは長年の政策課題であり、数年ごとに、台頭する他国との競争における喫緊の課題として、あるいは国内経済を蝕む問題の原因として取り上げられる。そして、解決策は常に同じである。それは、STEM教育の拡大を通じてSTEM労働者の供給を増やすことだ。真剣かつ実証的な研究は、労働力需要を満たすために必要な供給に対応するためのシステム的な欠陥や市場の対応能力の欠如を示す証拠をほとんど見いだしていない。」と述べている。[ 148 ]

2022年に発表された英国の雇用市場に関する調査では、米国でも既に報告されているのと同様の問題が明らかになった。「理系の学位を取得することが、他の科目の学位を取得することよりも短期または長期の雇用において何らかの優位性をもたらすかどうかは明らかではない。…STEM系の卒業生のうち、高度なスキルを要するSTEM系の職に就く人は少数派であるものの、雇用主にとって課題となる可能性のあるSTEM労働市場の3つの特徴を特定した。STEM系の雇用は、その分野への早期参入を前提としているように見える。STEM系の卒業生の多くは、その分野で働くことはない可能性が高い。そして、他の分野よりも高齢労働者による高校時代のSTEM系の職からの転職が多い可能性がある。」[ 149 ]

参照

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