本书围绕着幼儿STEM教育展开。越来越多的实证研究支持，通过STEM教育活动，孩子们将会激发出问题解决思路和设计能力。这本书旨在以下几个方面提供实践性指导：面向3-8岁幼儿的25个工程设计活动；为孩子创设可以摆弄各种材料、使用工具制作小物件的创客环境；能够激发幼儿STEM思维的100本图画书推荐；拓展和丰富幼儿对于STEM知识理解的问题；以及教师如何自定义自己的教学实施方案。

凯特·海洛曼，美国知名的教育家和作家，致力于帮助儿童成为成功的学习者以及有竞争力的社会人。她的作品包括《早期教育创意课程》(The Creative Curriculumfor Preschool)以及《教育策略品牌评估》(TeachingStrategies GOLD)，她的主要研究方向集中在早期教育领域。她曾经从事过早教教师、行政管理人员、培训人员、引领学者、主旨发言人、作家、顾问、课程开发人员等不同角色。她不仅了解儿童应该学习什么，对儿童如何学习也深有理解。
凯特目前正在路易斯安那州巴吞鲁日市的敲NJL童博物馆(KnockKnock Children's Museum)当志愿者。该博物馆主要服务于0-8岁的儿童，她希望以此方式回馈自己的社区。凯特对博物馆内的手工创意空间的建立发挥了重要作用，并投人大量的时间学习和研究孩子们眼中的操作、制作和工程设计实践。在创客教育领域中，大部分内容依然是针对年龄较大的学生或成.人，对早期儿童教育者的实际指导十分有限。这本书原本是为博物馆教育者设计的。然而在实践过程中，凯特发现，学前至小学三年级的教育工作者也迫切需要类似的书籍。
凯特从路易斯安那州立大学获得硕士学位，曾在东巴吞鲁日教区学校任教，并在路易斯安那州的门担任过早期教育管理官员，还担任过教学策略有限公司(Teaching Strategies，LLC．)的副总裁。她目前担任该儿童博物馆教育主席以及副总裁职务。她育有两个子女及四个孙辈。

关于动手操作、制作和工程活动，你需要知道什么/1
设计挑战：故事人物的问题与现实世界相遇/2
这是动手操作、制作或工程吗/5
发展设计挑战的能力/5
动手操作和制作的经验/5
工程经验/7
学习环境/9
收集材料/9
组织和摆放材料/11
安全/12
介绍设计挑战/13
使用高科技的材料和设备/16
家庭参与/17
观察和评价儿童的学习/19
设计挑战/21
小熊的椅子/22
漂亮的建筑/26
垒起来/30
虫虫之城/34
搭建桥梁/38
疯狂的抛石机/42
小船浮起来/46
多种多样的小发明/50
帮忙！它卡住了/54
三只小猪的房子/58
鞋子是否合适/62
榨果汁/66
像动物一样移动/70
纸飞机/74
宠物提篮/78
重新发明/82
过山车/86
防松鼠喂鸟器/90
乐队喧腾/94
坚固的鸟巢/98
能量塔/102
泡泡的麻烦/106
梦幻汽车/110
随风漫步/114
毛线魔法/118
附录/125
设计挑战计划模板/126
设计挑战相关书籍和材料/128
书单/133
作者简介/137
致谢/139