يقوم التعلم القائم على منحى STEM على فلسفة مؤداها توفير أنشطة ومشروعات تعليمية تقوم على التكامل بين العلوم والهندسة والتكنولوجيا والرياضيات؛ من أجل مساعدة الطلبة على إثارة التفكير لديهم واكتساب المعرفة العلمية وتطبيقها في مواقف أخرى من العالم الحقيقي؛ بهدف حل ما يواجهون من مشكلات في العالم الحقيقي، وتحقيق اتصال بين المدرسة والمجتمع وسوق العمل. ويقتصر دور المعلم هنا على التوجيه والإرشاد، وفتح مزيد من فضاءات المعرفة وتيسير سبل الوصول إليها من دون تلقينها، فهو يعمل مع الطلبة في تحديد الأسئلة، وتعيين المهام، وتدريبهم على انتاج المعرفة العلمية، وتطوير المهارات الاجتماعية، كما أنه يقيم عمل الطلبة من ودون أن يكون محاضراً أو المصدر الوحيد للمعلومات أو الملقن للمحتوى.