K-12 中的 STEM 教育市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（机器人套件、编码平台、科学实验室设备、3D 打印解决方案）、按应用（公立学校、私立学校、家庭教育、教育科技项目、课后俱乐部）、区域见解和预测到 2033 年

K-12 市场中的 STEM 教育概览

K-12 中的 STEM 教育市场规模在 2025 年为 36.2 亿美元，预计到 2033 年将达到 68.2 亿美元，2025 年至 2033 年复合年增长率为 8.24%。

随着学校调整课程以满足未来劳动力需求，K-12 学校的 STEM 教育全球市场正在迅速扩大。到 2024 年，超过 70% 的美国中学将编程课程纳入核心课程。机器人套件、编码平台和 3D 打印实验室正在改变世界各地的课堂，教育工作者使用动手工具来提高学生解决问题的技能和创造力。

政府和私人组织正在积极资助 STEM 项目，以缩小技能差距。 2024年，欧盟拨款超过2亿美元用于公立学校的STEM教师培训和数字资源。亚太地区，尤其是中国和印度，也在取得长足进步，到 2024 年，将有超过 120,000 所学校采用机器人和编程平台。许多私立学校正在与教育科技公司合作，提供个性化的 STEM 学习体验。此外，主要科技公司正在投资学生竞赛和黑客马拉松，以鼓励从小就参与 STEM。

在发展中地区，非营利组织和教育科技初创公司正在通过提供低成本套件和​​在线平台来弥补基础设施差距。在线 STEM 资源和虚拟实验室在大流行后受到欢迎，到 2024 年，北美超过 40% 的 K-12 学生至少使用一种在线 STEM 学习工具。随着教育工作者适应不断变化的技术和劳动力需求，对数字素养不断增长的需求，加上家长对编码和机器人俱乐部的兴趣，将继续推动到 2033 年的增长。

主要发现

司机：到 2024 年，超过 70% 的美国中学将编程纳入其标准课程，从而刺激了对 STEM 工具和教师培训的需求。

国家/地区：2024年，欧洲拨款超过2亿美元用于公立学校的STEM教育升级和教师培训。

部分：随着学校扩大实践学习，到 2024 年，机器人套件将占所有课堂 STEM 工具采购量的近 35%。

K-12 市场趋势中的 STEM 教育

影响 STEM 教育市场的主要趋势包括越来越多地采用沉浸式技术、扩大机器人和编程的使用范围，以及学校与教育科技公司之间加深合作关系。到 2024 年，北美超过 40% 的 K-12 学生在传统课程之外至少使用一个在线 STEM 平台。虚拟实验室和 AR/VR 模拟越来越受欢迎，让学生无需昂贵的物理设置即可进行真实世界的科学实验。机器人俱乐部在公立和私立学校中蓬勃发展；仅 2024 年，美国就有近 50,000 所学校举办了学生机器人竞赛。为儿童编程仍然是重中之重，Scratch 和 Blockly 等平台拥有数百万活跃的学生用户。学校还将人工智能和数据科学基础知识融入高年级，为学生为下一代科技工作做好准备。教师培训仍然至关重要：到 2024 年，超过 60% 的 STEM 学科教师参加了至少一场数字技能提升研讨会。在全球范围内，与乐高教育和 3D Systems 等公司的合作使 STEM 套件变得更加实惠且易于使用，特别是在服务欠缺的社区。与此同时，STEM 领域的性别多样性正在受到关注，多项计划鼓励更多女孩参与机器人和编程挑战。学校正在将 STEM 概念融入日常科目中，将数学、科学与艺术融为一体，以培养创造性地解决问题的能力。随着个性化学习的发展势头，自适应 STEM 平台正在帮助学生按照自己的节奏学习。这种实践、在线和协作 STEM 学习的结合确保了市场保持活力并响应技术变革。

K-12 市场动态中的 STEM 教育

K-12 学校的 STEM 教育市场是由迫切的劳动力需求、支持性政策转变和教育科技工具创新推动的。到 2024 年，亚太地区将有超过 120,000 所学校整合机器人和编码实验室，凸显了巨大的区域势头。各国政府和非政府组织正在大力投资教师培训、数字资源和基础设施，以建设 STEM 能力。许多教室现在使用 3D 打印机、微控制器和无人机进行基于项目的学习。在线 STEM 工具已成为混合教育模式的核心部分，特别是在实验室访问有限的农村地区。资金挑战和不平等的机会仍然限制了一些地区的增长。到 2024 年，非洲约 35% 的公立学校缺乏基本的互联网基础设施，这使得部署在线 STEM 实验室变得更加困难。然而，非营利性举措和低成本套件正在弥补这一差距。企业赞助和黑客马拉松是另一个动态因素。到 2024 年，全球将有超过 200 万学生参加赞助的 STEM 挑战赛。教师培训仍然是一个挑战，但投资正在增加：2024 年，全球投资超过 1 亿美元，用于培训教师进行编码和人工智能基础知识。缩小性别差距的努力也很强劲，专门项目帮助女孩和代表性不足的学生进入 STEM 途径。总体而言，虽然资金和教师能力仍然是痛点，但意识的提高、公私合作伙伴关系和教育科技创新正在为 2033 年市场的稳定增长奠定基础。

司机

"政府投资和政策改革。"

全球政策转变正在推动 STEM 在公共教育中的采用。 2024年，欧盟将投资超过2亿美元升级STEM教学资源，并对教师进行编码和机器人技术培训，确保学生毕业时具备行业相关的数字技能。

克制

"发展中地区的基础设施和准入差距。"

许多学校，尤其是农村地区的学校，缺乏基本的数字基础设施。 2024 年，尽管教师和学生的兴趣日益浓厚，但非洲约 35% 的学校没有稳定的互联网，这限制了他们有效实施在线实验室或数字 STEM 平台的能力。

机会

"扩大编码和机器人俱乐部。"

实践 STEM 俱乐部看到了学生的强烈需求。 2024 年，仅美国就有超过 50,000 所学校举办了机器人团队或编程竞赛，帮助学生培养实用技术技能，并鼓励课堂以外的同伴主导学习。

挑战

"缺乏训练有素的 STEM 教育工作者。"

即使有资金，许多学校仍难以聘请或培养足够的合格 STEM 教师。 2024 年，北美约 40% 的公立学校报告需要对教师进行额外培训，以有效地教授编码和机器人内容。

K-12 市场细分中的 STEM 教育

K-12 学校的 STEM 教育市场按类型和应用进行细分，以反映学校如何部署 STEM 资源和平台。机器人套件占 STEM 实践工具的主要份额。到 2024 年，近 35% 的课堂 STEM 工具购买是机器人套件，帮助学生学习工程、编码和团队合作。这些套件在课外俱乐部和标准科学课程中都很受欢迎，乐高教育和 3D Systems 等品牌每年提供数百万套套件。编码平台是另一个快速增长的领域，视觉块编码工具和游戏化应用程序广泛用于教授编程基础知识。到 2024 年，北美超过 60% 的中学在日常课程中至少使用一个编程平台。公立学校占据了最大的申请份额，因为政府和非政府组织优先考虑公平获得 STEM 机会。到 2024 年，亚太地区近 80% 的 STEM 教育资金将用于公立学校升级，包括实验室、教师培训和数字订阅。私立学校也在扩大他们对 STEM 的关注，利用编码和机器人技术来区分他们的课程并吸引寻求现代、技术丰富的课程的家庭。许多私立学校投资先进的 3D 打印、VR 实验室和个性化 STEM 辅导。这两个领域都在向混合式学习转变，学生将在线实验室与实体工具包结合起来。教育科技公司和学校之间的合作正在帮助缩小设备和培训方面的差距。随着对数字素养和创造性解决问题的需求不断增长，机器人套件和编码平台仍将是 STEM 学习的核心，无论是小型农村学校还是全球精英私立学院。

按类型

• 机器人套件：到 2024 年，机器人套件约占所有 STEM 课堂工具采购量的 35%。乐高教育和 3D Systems 等热门品牌向世界各地的学校运送了数百万个可编程套件，帮助学生通过基于项目的活动学习工程和编码。
• 编码平台：编码平台广泛用于入门级编程课程。 2024年，北美超过60%的中学在课堂上使用Scratch和Blockly等可视化编码工具，让学生进行拖放编码和游戏设计的实践练习。

按申请

• 公立学校：公立学校在 STEM 教育采用中所占比例最大。到 2024 年，亚太地区近 80% 的 STEM 资金将重点用于公立学校升级、扩大编码实验室和提供教师培训，以确保来自不同背景的学生能够入学。
• 私立学校：私立学校利用 STEM 项目来吸引寻求尖端教育的家庭。到 2024 年，欧洲一半以上的城市私立学校引入了机器人竞赛和支持 VR 的科学实验室，将自己定位为现代技能学习的领导者。

K-12市场STEM教育的区域展望

从地区来看，北美在编码和机器人项目方面的投资强劲，引领着市场。 2024 年，超过 70% 的美国中学将编程作为课程的一部分，约有 50,000 所学校举办机器人团队和比赛。欧洲也在推动数字素养，欧盟到 2024 年将投资超过 2 亿美元用于教师培训和实验室升级。德国和芬兰等国家正在扩大小学年级的 STEM 科目，旨在满足未来技术和工程领域的劳动力需求。在政府支持举措的推动下，亚太地区正在迅速迎头赶上。在国家 STEM 政策的支持下，到 2024 年，仅中国和印度就有超过 12 万所学校使用机器人和编码平台。日本和韩国也在高中试点人工智能和机器学习基础知识。在中东和非洲，采用情况各不相同。阿联酋和沙特阿拉伯等富裕国家已在部分公立和私立学校推出了编程训练营和 3D 打印实验室。到 2024 年，约 35% 的非洲学校仍然缺乏稳定的互联网，限制了在线实验室的部署，但非营利项目和低成本的教育科技初创公司正在通过线下套件弥补这一差距。在所有地区，教师培训以及实验室和工具包资金的需求仍然很高。全球范围内对 STEM 性别多样性的推动力度很大，专门拨款和竞赛旨在缩小参与差距。 2024 年至 2033 年间，混合式学习、国际合作伙伴关系和适应性平台将继续影响不同地区如何培养技能娴熟、技术成熟的下一代。

• 北美

2024年，超过70%的美国中学开设编程课程，超过5万所学校举办机器人竞赛，推动了对教育科技工具和教师培训的强劲需求。

• 欧洲

欧洲将在 2024 年投资超过 2 亿美元来扩大 STEM 实验室和培训教师，芬兰等国家将编码基础知识纳入初等教育。

• 亚太

到 2024 年，中国和印度在亚太地区拥有超过 120,000 所学校使用机器人套件和编码平台，这反映了对数字教育的重大公共投资。

• 中东和非洲

在中东，阿联酋于 2024 年扩大了学生编程训练营，而约 35% 的非洲学校仍然缺乏稳定的互联网，凸显了持续存在的基础设施挑战。

K-12 公司顶尖 STEM 教育名单

• 帕斯科（加拿大）
• 扩大教育（美国）
• Cengage Learning（美国）
• 皮尔逊（英国）
• 麦格劳 - 希尔教育（美国）
• 霍顿·米夫林·哈考特（美国）
• 学术（美国）
• 探索教育（美国）
• 乐高教育（丹麦）
• 3D 系统（美国）

乐高教育（丹麦）：
乐高教育是 K-12 实践 STEM 套件的领导者。到 2024 年，其机器人和编程套件将惠及全球超过 1000 万学生，使学校能够通过引人入胜的寓教于乐的学习方式整合工程和编程技能。

扩大教育（美国）：
Amplify Education 是 K-12 学校的顶级数字课程提供商。 2024 年，它将 STEM 项目扩展到美国 5,000 多个地区，提供交互式编码和科学模块​​，以提高学生的参与度和教师的效率。

投资分析与机会

随着政府、科技公司和非政府组织关注数字素养和技能发展，K-12 学校对 STEM 教育的投资不断增加。 2024 年，欧盟将提供超过 2 亿美元的资金支持教师培训和 STEM 实验室升级。风险资本正在流入教育科技初创公司，为农村学校提供低成本的机器人套件和人工智能驱动的编码应用程序。企业赞助不断扩大； 2024 年，超过 200 万学生参加了大型科技公司赞助的 STEM 黑客马拉松和编程挑战赛。私立学校正在投资 VR 科学实验室等沉浸式技术，以脱颖而出。公立学校继续推动对负担得起的编码和机器人工具的需求，特别是在政府旨在缩小数字鸿沟的情况下。亚太国家正在分配创纪录的预算来扩大国家编程课程，到 2024 年，中国和印度将为超过 120,000 所学校配备工具包和在线平台。美国各学区正在与 Lego Education 和 3D Systems 等公司合作，提供便捷的实践学习。教师培训仍然是一个投资热点，非政府组织和教育科技提供商正在开发微型证书计划，以帮助教育工作者自信地教授 STEM 内容。可持续性也影响着支出，学校购买耐用的模块化套件，可以在各个年级重复使用。 2024 年至 2033 年间，增长机会包括自适应人工智能导师、个性化编码路径、混合学习订阅和扩大的机器人联盟。针对新兴市场的可扩展双语平台和线下套件的投资者将找到新的增长路径。随着技术和政策重点的变化，对 STEM 的明智投资将帮助数百万 K-12 学生为未来的职业生涯做好准备。

新产品开发

K-12 STEM 教育市场的新产品开发侧重于经济性、交互性和适应性。 2024 年，教育科技领导者推出了带有人工智能组件的机器人套件，让学生能够构建和编码智能机器人。 Scratch 和 Blockly 等可视化编码平台不断发展，为中学生添加了拖放游戏开发模块。乐高教育等品牌推出了新的机器人竞赛，并扩大了小学年级的套件，以尽早建立编码信心。 3D Systems 推出了低成本桌面 3D 打印机，并附有适合教师的课程指南，使基于项目的学习变得更加容易。 AR 和 VR 实验室正在取得进展，一些公司推出了虚拟科学实验室，为缺乏物理实验室空间的学校复制现实世界的实验。游戏化编码应用程序现在集成了人工智能导师来个性化任务、跟踪进度并提供反馈。以教师为中心的工具，如数字课程计划、可打印的活动表和交互式测验，有助于顺利集成新套件。 2024 年，更多平台增加了多语言支持，以覆盖非英语课堂。对于服务不足的学校，非营利组织和初创公司推出了不需要互联网的离线机器人套件和编码卡。可持续性也影响着产品设计，包括耐用的模块化套件和可充电硬件。几家教育科技公司为学生推出了微型证书和徽章，以便向未来的雇主展示编码技能。 2024 年至 2033 年间，将会出现更多融合编码、人工智能、机器人技术和数据科学的混合工具，为学生提供面向未来的技术技能，同时帮助教师自信地教授引人入胜的 STEM 课程。

近期五项进展

• 乐高教育将于 2024 年为 K-12 教室推出新的人工智能机器人套件。
• 到 2024 年，Amplify Education 将其编程课程扩展到另外 2,000 所美国学校。
• 3D Systems 将于 2024 年推出经济实惠的教室 3D 打印机套装。
• Discovery Education 于 2024 年推出了用于虚拟实验的 AR 科学实验室。
• 培生宣布将于 2024 年推出面向全球 K-12 市场的双语编码模块。

K-12 市场 STEM 教育的报告覆盖范围

K-12 市场中的 STEM 教育报告全面概述了学校、政府和教育科技创新者如何构建面向未来的教室。报告强调，到 2024 年，超过 70% 的美国中学提供编程课程，5 万所学校组建了机器人团队，提高了学生对工程和技术的参与度。欧洲当年投资超过 2 亿美元用于升级实验室和培训教师，而亚太地区则将国家编码和机器人技术推广到中国和印度的 12 万多所学校。该报告介绍了在动手学习需求的推动下，到 2024 年，机器人套件将占所有课堂 STEM 工具采购量的 35%。它详细介绍了编程平台如何覆盖北美 60% 的中学。区域概况显示数字鸿沟依然存在，例如在非洲，35% 的学校仍然缺乏稳定的互联网。该报告还研究了人工智能机器人、增强现实实验室和双语编码工具等新产品。它探索为服务不足的地区提供适合旅行的离线套件的机会。从 2024 年到 2033 年，对教师培训、混合学习和性别多元化举措的投资将决定市场的方向。通过跟踪竞赛、个性化学习和可持续发展的趋势，该报告帮助利益相关者调整策略，并扩大全球数百万 K-12 学生接触 STEM 的机会。