早在1986年，美国国家科学委员会(NSB)发表的《本科的科学、数学和工程教育》报告中就提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议，被视作是提倡STEM教育的开端，从此STEM教育成为美国社会各界所关心的教育改革话题。STEM教育强调科学、技术、工程和数学等四大学科的综合应用，因此实现了从分科到跨学科的飞跃。与此同时，为了更好地实现STEM教育的跨学科整合，美国联邦政府建立并支持了众多的STEM项目，以提高学生的学习能力、满足知识经济快速发展的需求。2007年，美国国会通过《国家竞争力法》，提出应加强STEM教育投入。2007-2011年，美国国家科学委员会先后发表了三份报告，提出了促进STEM教育的国家行动计划，将STEM教育从大学本科阶段拓展到基础教育阶段，并制定了《K-12科学教育框架》和《新一代科学教育标准》，从联邦政府到州政府，从基础教育到高等教育，STEM教育促进项目在美国全面展开。

美国STEM教育理念先后被德国、日本、韩国、澳大利亚等国引进，并在教育中进行了实践，都在国家战略的层面制定了促进STEM人才培养的政策措施，加大了对STEM教育领域的公共和私人投资，整合政府各个部门、大中小学、企业、科研机构、社区和家庭的力量，共同促进STEM教育发展。

为促进STEM教育发展和相关领域人才培养，英国注重相关政策的顶层设计，协调包括政府教育、商业、贸易、就业、国防等各个部门，联合广大专业学会和科研机构、大中小学、企业雇主，共同开展促进STEM教育的项目计划。英国开展了STEM教师培训，建立了国家科学学习网络，确立了国家级STEM示范活动，并启动了国家科学技术大赛和高等教育STEM计划。这些计划已经显现出成效，2010年以来，英国大中学生学习STEM专业的人数显著增加，STEM学科成绩也有所提升，人才缺口问题初步缓解。德国为应对技能人才的巨大缺口，自上而下搭建了STEM教育战略框架，将促进STEM人才培养写入国家发展战略。德国联邦和各州提出了有关数学、信息、自然科学和技术教育和人才培养的多项倡议，启动了一批涵盖从学前教育到高等教育和职业教育的“教育链”全程的STEM促进项目。

在芬兰，学生们在PISA数学和科学项目测试中优异成绩并没有令政府、教育届人士和社会公众降低对于STEM教育的重视程度。相反，如何促进学生对于STEM学科的兴趣，帮助学生认识到STEM教育与未来职业生涯的联系，更早地引导和鼓励儿童参与STEM学习，同时促进和提升STEM教育教学的研究成为近年来芬兰教育发展的重要内容。芬兰政府、大中小学、工商企业、社区、家庭等多方合作，积极推动STEM教育发展，推出了以LUMA数学和科学教育发展项目为代表的全国性STEM教育促进项目，设立了LUMA国家中心，以“专业共享”为原则，在校外针对3-19岁的儿童和青少年量身打造STEM学习和教育活动，促进STEM教育研究和教师发展。

在以色列、日本、澳大利亚、韩国等国家，STEM教育同样受到高度重视，日本小学阶段的STEM教育相对侧重STEM研究型人才的培养，增加学生对STEM相关学科的兴趣和热情，高中阶段实施STEM精英教育。不过日本至今未曾在正式的政府文件中提出STEM教育一词，而是以一种局部的、潜在的方式实施该教育。2011年韩国教育部颁布《搞活整合型人才教育(STEAM)方案》，提出实施要以数学和科学为中心，实现与工程技术相结合的STEAM课程，培养适应社会的具有STEAM素养的综合型人才，方案同时归纳了四类STEAM课程实施方案，为各中小学实施STEAM课程提供指导。各国都在针对各自技能劳动力结构和产业发展中的相关问题，从国家人才战略层面制定STEM教育发展政策，在学前教育、基础教育、高等教育和职业技术教育中，广泛开展促进STEM教育教学和人才培养的项目计划，加大投入，并积极探索跨部门合作、促进社会广泛参与的有益模式。