Peningkatan kualitas pembelajaran sains dan teknologi merupakan upaya yang tidak dapat ditunda-tunda lagi sejalan dengan berbagai tantangan yang dihadapi siswa saat ini. Untuk menyiapkan siswa memiliki keterampilan abad ke-21, pembelajaran yang dilakukan guru pun harus memiliki karakteristik berpusat pada siswa dan pembelajaran dikaitkan dengan permasalahan sehari-hari. Salah satu pendekatan pembelajaran yang dapat mengakomodasi karakteristik pembelajaran abad ke-21 adalah pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM).
STEM merupakan suatu pendekatan di mana Sains, Teknologi, Engineering, dan Matematika diintegrasikan dengan fokus pada proses pembelajaran pemecahan masalah dalam kehidupan nyata. Pendekatan STEM memperlihatkan kepada siswa bagaimana konsep-konsep, prinsip-prinsip sains, teknologi, engineering dan matematika digunakan secara terintegrasi untuk mengembangkan produk, proses, dan sistem yang memberikan manfaat untuk kehidupan manusia. Pendekatan STEM sejalan dengan tujuan Kurikulum 2013 yang dapat diimplementasikan melalui penerapan model project-based learning (pembelajaran berbasis proyek).