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理工科一词为理科与工科的合称，泛指与自然科学（即“理科”）、应用科学以及工程学（即“工科”）相关的学科，与文科相对。英文中代表“理工科”含义的对应词为“STEM”，是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）及数学（Mathematics）四类学科的首字母缩略字[注 1][1]。
 | 此条目论述以部分区域为主，未必有普世通用的观点。 |
“理工”二字不曾出现于西方世界里。其最初为中国留学生于晚清时期，从英文中的“Science（科学）”及“Technology（技术）”[注 2]两词翻译而来（合称“科技”）。不过，“科技”一词本身的定义较广：“科学”不只指自然科学，而可以包括社会科学等学术领域；同样地，“技术”亦不只限于工程学的运用，亦可以为科学研究的产物。除此，“Technology”一字有时会被直接翻译成“科技”；而当此字用于大学名称中时，则会被译为“理工”（如：麻省理工学院 Massachusetts Institute of Technology、加州理工学院 California Institute of Technology 等）[注 3]。
STEM一词出现在二十世纪九十年代的美国。美国国家科学基金会在瑞塔·柯威尔主责时曾执行一次跨领域科学教育会议，之后不久就出现了此缩写[3]。教师和科学家劳动力发展科学办公室的主任Faletra建议将缩写由以往的METS改为STEM。 柯威尔表达了一些对原有简称的不满，建议国科会著手修改。STEMTEC（科学、技术、工程和数学教师教育合作组织）是使用此一缩写的第一批计划之一，在1998年成立于马萨诸塞大学阿默斯特分校[4]。
由STEM教育衍生新的“STEAM”框架，在原本的“STEM”加入艺术（Art）的意涵，强调未来的学生应培养跨领域素养和能力。
台湾的亲子天下杂志便在2017年4月针对 STEAM 做了一个专题报导 [5]。
STEM教育有时强调将四大领域专业知识结合，补强不同学科之间的隔阂，并将课程与真实生活中的情境做结合以激发学生最原始对于新奇事物与知识的好奇心与求知的渴望。此外，这种跨科结合的方式主要能训练学生不受单一学科局限思考，而能用不同观点切入做更全面性的思考，运用“多重”管道的知识来源去解决问题，在这样的多元发展学习下亦能使学生提早培养出跨界沟通、组织架构、灵活运用知识的能力。政府从利益、安全出发，借由STEM教育培育人才，促进经济以及科技的发展，同时提高人民的科学素养，这词语常常用于学校为提升科技发展的竞争力，有出现的教育政策及课程规划。这会影响劳动力发展、国家安全以及移民政策[1]。
2013年5月，美国总统奥巴马发布了《联邦政府STEM教育五年战略计划》。五年计划中，宣布美国政府将投入了超过10亿美金，用于STEM教育推广和教师培训等工作。2018年12月，美国总统特朗普公布了新五年战略计划《制定成功路线：美国的STEM教育战略》[6]。文件除了详细讲述美国STEM教育的规划外，还特别强调计算思维(Computational Thinking) 的重要性，并规划将计算思维放入每一个学习阶段中。
中国推动科创教育以为将来科创经济发展储备人才的世界教育趋势。 2017年八月，国务院颁布《新一代人工智慧发展规划》，里面就明确提出：要在中小学阶段设置人工智慧相关课程。2018年一月，教育部印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017 年版）》，当中增加了资料与计算等必修课，还加入了资料结构、人工智慧、开源硬体设计等 AI 相关的选修课程。
深圳市龙岗区教育局颁布了《深圳市龙岗区A-STEM课程建设的指导意见》 （页面存档备份，存于互联网档案馆），提出了STEM的新变式A-STEM，旨在强调人文引领，STEM要为人类福祉服务。
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