2016年9月14日，美国研究所与美国教育部综合了研讨会与会学者对 STEM 未来十年的发展愿景与建议，联合发布：《 教育中的创新愿景》(STEM 2026：A Vision for Innovation in STEM Education)
美国STEM教育创新的六大愿景
《STEM 2026》旨在推进STEM教育创新方面的研究和发展，并为之提供坚实依据。该报告提出了六个愿景，力求在实践社区、活动设计、教育经验、学习空间、学习测量、社会文化环境等方面促进 STEM 教育的发展，以确保各年龄阶段以及各类型的学习者都能享有优质的 STEM 学习体验，解决 STEM 教育公平问题，进而保持美国的竞争力。?
《STEM 2026》旨在推进STEM教育创新方面的研究和发展，并为之提供坚实依据。该报告提出了六个愿景，力求在实践社区、活动设计、教育经验、学习空间、学习测量、社会文化环境等方面促进 STEM 教育的发展，以确保各年龄阶段以及各类型的学习者都能享有优质的 STEM 学习体验，解决 STEM 教育公平问题，进而保持美国的竞争力。?
STEM教育的六个愿景分别为
(1)网络化且参与度高的实践社区;
(2)加入特别设计的游戏和风险的学习活动;
(3)包含用跨学科方法解决“大挑战”的教育经验;
(4)创新技术支持的灵活且包容的学习空间;
(5)创新且具操作性的学习测量;
(6)促进多元化且多机遇的社会文化环境。
(―)网络化且参与度高的实践社区(Engaged and Networked Communities of Practice)
STEM 教育的实践社区(Communities of Practice)将是相互协作、网状化关系的系统，STEM 教育将渗透到学习者日常生活的方方面面。
教师、领导者、优秀实践者等各方力量将与图书馆、博物馆、学校、企业、社区组织、指导人员等各方面资源相整合，共同打造具有地方特色的实践社区。
未来的实践社区至少包含两个目标：网络化且参与度高。网络化强调实践社区的系统性，策略是可以组建专业网络，将教育者与创新者融人到实践社区中，为所有人提供资源并提高学习体验。
参与度是指投身于实践社区的STEM教育者的角色类型和数量，愿景是希望所有与知识、工具、资源及专业知识建设相关的学校、早教机构、社区、来自学校、企业等各行业、各领域中的正式和非正式教育者和学生都积极参与到校内外STEM 教与学的进程中。
(二)加入特别设计的游戏和风险的学习活动(Accessible Learning Activities that Invite Intentional Play and Risk)
学校系统中一直被忽视的“做中学”恰恰在STEM教育中起到关键作用。在未来十年中，学校学习的各个阶段都将有意识地引入特别设计的游戏和风险类活动，如，引入最新的科学理念和技术并将科学竞技类的比赛活动整合到课堂活动中。
此类活动门槛低，容易掌握，适合包括残疾学生、双语学习者等所有类型的学习者。到2026年，在各类STEM 主题的课堂活动中，学习者设计和创造的欲望将激发他们对 STEM 学习的好奇心;在与他人共同学习和思考的过程中，学习者将收获归属感并学会以团队协作方式来解决现实世界的问题和挑战。
通过对未知领域的探索和发现，学习者将看到自己在 STEM 领域做出的小成就。趣味性和风险性是对未来 STEM 学习活动设计的重要要求。设计趣味性强、动手实践类的调查活动可以培养学习者的好奇心、发现能力和进取心。
风险性的引入能有效唤起学习者的责任意识，学会承担，不怕失败，让学习者在“试误”中学习。
(三)包含用跨学科方法解决“大挑战”的教育经验(Educational Experiences that include interdisciplinary Approaches to Solving “Grand Challenges”)
“大挑战”(Grand Challenges)指的是当地社区、国家层面或者全球范围内还未解决的问题，如，节水或改善水质问题;如何更好地了解人类大脑;发现预防、治疗脑疾病或损伤的新方法等。
用跨学科方法解决“大挑战”的教育经验至少强调三个特点：一是整合性，即将 STEM 学科之间以及与非 STEM 学科之间的分界打破;
二是与实际生活相结合，在学习过程中加入“大挑战”任务，以帮助学生们更好理解 STEM 与生活之间的相通性，看到 STEM 在实际生活中的价值，为自己和他人造福;
三是公平性，即在 STEM 学习过程中融入多元化的学生群体(异质性)，特别关注女性学习者、少数民族、低收入或残疾的学生等。
美国将会通过有效的机制来支持学生获得跨学科解决“大挑战”的教育经验，以确保所有学生可公平地获得优质的学习体验，并将跨文化、跨专业合作的方法和内容引入到STEM教学中。
学校中的非正规教育工作者和教师将平等获得培训和资源，相关机构将帮助他们构建教学框架和创造学习经验。
(四) 创新技术支持的灵活且包容的学习空间(Flexible and Inclusive Learning Spaces Supported by Innovative Technologies)
灵活且包容的学习空间是指在组织、装备和获取信息方面为教育者和学习者提供更为灵活的空间，包括传统教室、自然世界、创客空间以及通过虚拟现实手段或基于技术的平台等，以加强学习者的 STEM 体验。
灵活的学习空间可以适应各种学习活动，在非教师主导的课堂环境中，激发学生创造力，促进协作学习、发现学习以及实验学习。
未来的 STEM 教育会利用翻转课堂和技术支持的工具，来创造更具灵活性和包容性的学习空间，并建立有效机制以确保获得和使用这些方法和工具的公平性。
未来的课堂将是以学习者为中心的，学习者可以在课外时间通过在线视频获得知识，随后在课堂上更积极地应用学习内容。学习者还可以通过其他技术来获得跨学科的、更加真实的 STEM 学习体验。
《STEM 2026》报告中提到，未来可能颠覆 STEM 课堂的六类技术：
①在线协作工具、
②在线混合的教育环境、
③沉浸式媒体、
④仿真游戏、
⑤智能导师系统、
⑥增强与虚拟现实。
(五) 创新且具操作性的学习测量(Innovative and Accessible Measures of Learning)
奥巴马曾指出，“整个国家需要重新思考如何对学生采用更少、更智能、更好的(Fewer,Smarter,and Better)考评方式”。
间未来的学习测量方式将更具创新性和可操作性，这充分体现学习者能力的多元化，既让学生体会到 STEM 学习中的成就感，又不会倍感压力。
在之后的二十年里，学习测量的重点将是学习者的持续学习能力、个人素养、学术探究能力以及终身技能学习等方面。
报告指出：未来的学习测量将具有可操作性。采用不会过多占用课堂时间的形成性评价，能够为教育者带来学习者的真实学习数据，像安排学习观察者、根据学生作业集评分、学生展示等都是较好的操作性强的形成性评价方式。
另一方面，学习测量需要创新。随着技术的引入，像电子徽章、教育游戏、实时评估等都是学习测量的创新实践。
其中，实时评估可以识别有意义的行为模式，从而帮助教育者根据学习测量结果调整教学。
理想的学习测量应该是多层面且整体的，关注学习者全方位的素质与技能，促进 STEM 教育和终身学习发展。
(六)促进多元化且多机遇的社会文化环境(Societal and Cultural Images and Environments that Promote Diversity and Opportunity in STEM)
未来 STEM 的社会文化环境，将是多元化且多机遇的。
采取的策略是：一方面，促进社会多元文化交融，提升包容性，逐渐减少隐性偏见，尤其是在性别、种族、人种等方面;另一方面，为了能够有效消除人们对 STEM 的历史偏见，减少因偏见所造成的发展阻力，美国将在媒体影视形象创作、软件游戏开发等方面，宣传对 STEM 教育的正确认识观，在 STEM 教具开发方面，注重描绘种族、文化和性别等身份多样性问题。
