STEM教育的核心理念强调以概念为主，通过STEM教育模式实现科学、技术、工程以及数学各个学科的跨界学习与整合，在科学理论与工程领域之间实现融合，在科技概念与工程项目之间进行合并，将数学概念原理应用到科技、科学与工程之中去。现代STEM教育主张将核心理念与科技馆教育活动做到充分结合，从融合过程是互相作用中得到深刻的启示。 STEAM教育是集科学，技术，工程，艺术，数学多学科融合的综合教育。它起源于美国，目前在全世界的中小学教育中得到普遍应用。然而，STEM课程并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。融合的STEM教育具备新的核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性等。