基于项目的学习（简称PBL），就是在实践中学习，它倾向于深层次的学习。这种学习与学生自身关联度高，因此不容易忘记。我们所要培养的是全球竞争者，为此，必须要求他们学会批判性地思考问题，勇于承担风险并将所学付诸实践。

    在STEAM教育中，基于项目的学习是必须的，这种协作式的学习方式在锻炼学生21世纪所需技能的同时，也注重培养学生的学术和社会情感能力的提升。除此之外，基于项目的学习使老师可以实时了解学生的掌握程度，以此对课程进行调整。

    5种元素的融合

    STEAM教育融合了5种元素和相关的学习体验。几乎在每一个活动中，科学项目都提供了工程设计体验的平台。比如，钟摆运动的科学活动中及需要学习工程设计的元素来获取最好的成绩。技术——简单又高效，为信息记录提供框架结构。其中一些技术与构筑钟摆需要的材料和技术息息相关；计算机可在记录及对比活动结果中提供非常有效的帮助。数学涉及到对比，体现在小数、分数、比例、百分比以及测量方法、图表、表格以及其他可视的表现形式。

    交流和协作的必要性

    如今，交流与协作变得越来越重要，同时随着互联网的发展，不再受地域和空间的限制，与他人分享想法、试验、解决方案，无论他近在同一所学校还是远在大洋彼岸。

    学生在协作和支持式的环境中与伙伴团结协作，共同交流想法、试验理论、进行和完善试验以及尝试新方法——即使是那些看似不够严谨、效果不佳的方法，在取得目标的同时争取在项目的方方面面都做到互相协作。这一过程通常称为“设计过程”。上面是“设计过程”的流程图，它可以为学生在完成项目时提供指导。

    协作式工作最基本的一个要求是愿意认真考虑来自团队成员的每一个建议，想法需要通过思考、尝试、试验、对比之后才能得以应用于项目。学生要做的是一起选出最有效最切实可行的想法，然后有条不紊地检测每一个想法在活动中的可行性。

    成长中的批判性思维者

    虽然团队中的每个成员都应该受到尊重并需要被聆听，但是各个成员也需要通过批判性地思考来判定每一个想法是否切实可行。学生们需要将自己所学知识应用于这些活动，并需要认真判定每一个观点的切实可行性。学生们可通过对每一个严肃的建议进行思考、验证可行性以及评估其价值等过程来锻炼这一技能。学生需要合理利用可用的材料、记录试验结果，并对结果进行比较。

    日志的必要性

    所有学生都应该记录研究调查日志，通过持续练习，学生会养成在每一阶段的研究之后保持记录的习惯。

    建议为每一个研究环节制作一个单独的条目，让学生对数据和研究主题进行记录。这是每一个研究的起点，随着学生的研究，他们应该足够详尽地记录问题研究的过程和所使用的材料，鼓励学生在记录日志的过程中使用合适的词汇。

    全面思考

    STEAM课堂很少会很安静，事实上，有目的性的讨论发出的嗡嗡声恰恰反映学生积极参与其中，教师作为协助者，在一开始时为学生提供引导、重要的信息和指导。实时地对每个小组进行鼓励，提供建议、更改和支持是非常重要的。

    在项目的进行中，他们需要操作的各种材料以及迫切想要解决问题和创造更好的产品，学生非常享受这个过程，一个优质、富有成效、刺激的项目便可以充实他们的一天，当然作为教师也是一样。