STEM，四个英文字分别代表科学(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、以及数学(Mathematics)。
世界经济论坛2016年「工作大未来」报告指出，未来5年，全球将产生200万个新工作，都在电脑、数学、建筑和工程等STEM领域。同时，700万个工作将被机器取代。美国即率先提出以STEM教育，培养动手做、发明、创新的下一代。
STEM能培养孩子为全人，驾驭、超越改变、不被机器人取代，成为全球教改的关键目标。STEM教育概念包含：跨领域、动手做、生活应用、解决问题、五感学习，强调自我探索、自主学习。
STEM教育的执行
一、STEM教育目的是将技术和工程学併入常规课程，创造一种「元学科」，并以此对数学、科学等学科的教学进行彻底革新。元学科是从全局角度，以某个学科自身为研究对象的科学，比如哲学是人文社会科学的元学科。
二、STEM教育试图彻底改变以老师为中心的典型性课堂模式，鼓励发展一种问题解决式、探索发现式学习的课程模式，这个模式要求学生积极参与，以寻求解问题的解决方法。STEM的四个部分一直处于分开教学的模式，多数情况下独立于彼此。但STEM教学法，是将科学、技术、工程和数学的学科界限打通，让它们相辅相成，共同完成整体教学。
科学、工程和数学学科因技术而圆满，同时技术学科也学以致用，为解决问题提供了一种创新思路。
三、在日常学习中的STEM
(一)让孩子拥有一个像科学家的日常：记录观察、进行实验或者进行自己的研究。学习通常是基于项目的，看起来不成系统，不分学科。而且学习通常是通过动手来实现的，而不是通过背诵记忆。
(二)让日常学习和未来的职业联繫在一起：为了帮助孩子了解某个STEM相关职位都需要用到什么知识，学校可以联繫当地的科技企业、医院、科研机构组织，寻求合作，让孩子们去实习。
(三)与其他科目的互动与结合：科学、技术、工程和数学会渗透到孩子学习的每个学科，如孩子们会学到科学史、环境史。
(四)发现并保护孩子对科学的兴趣：每个孩子是不一样的，虽然大脑具有可塑性，但的确有些孩子比其他人更容易理解和接受科学知识。有些孩子则可能需要花费更多的时间和精力，但并不意味著学不好。作为父母，我们需要发现孩子的优势和劣势，支持孩子，而不是製造压力，不应该暗示他们擅长什么，或者不擅长什么。
(五)告诉孩子科学技术是如何改善我们的生活的：如果孩子们了解科技成就了很多了不起的事儿，如治病、网际网路、视频游戏等等，那么他们可能会对科学技术产生兴趣。在这个过程中应该迴避掉一些专业词彙：干细胞研究什么的，孩子是不会懂的。 这样的讨论应该从身边的某件事儿、某个人开始，如，邻居家奶奶刚刚做了心脏手术，这个手术是用她自己的血管，将心脏顶端像帽子的部分的血管和主动脉之间搭个桥。
四、在家庭中创造STEM环境
(一)和孩子一起看科学相关的纪录片、电视节目，看完之后一起讨论。
(二)和孩子一起购买或者自製一些科学套件做些小实验，把家庭变成实验室。
(三)选择一些STEM教育相关的App、书籍，参加课外兴趣班。
(四)定期拜访科技馆、博物馆，参加相关的活动。
(五)多玩积木、拼图，让孩子自己发挥想像力，创造自己的玩法。
五、帮助孩子建立批判性思维
教孩子如何观察事物、提出问题、假设一个前提，并去验证它。教会孩子自己利用工具查询答案，这是从事科学活动的基础。当孩子产生一个问题，应该鼓励他自己去查询答案，而这个发现的过程，会激发孩子的兴趣。
STEM纯理工教育有极限，后来再加入艺术(Art)， 成为STEAM，期待学习更完整，创造、发明更连结人的温度和关怀。
