本书创建了基于项目的环境模式，其主要目的是揭示如何针对21世纪的学习者设计STEM教室，并为情境学习体验促成高级学习提供证据。该书基于项目教学（PBI），通过单元1——天文学习中的真实探索和单元2——解决热能状况的化学反应，示范了如何设计和实施跨学科的基于项目的学习，并通过这两个PBI单元内容详细介绍了以下内容：真实的学生作品、每节课的解释和研究（包括学生可能对STEM内容的错误理解）、单元实施前后的研究结果（有40多名老师和数千名学生参与实施）。除了这两个单元，还有章节介绍如何设计自己的基于研究的PBI单元，结合教师在学习了利用REAL模式建立STEM环境后首次设计和实施PBI单元的经验，重点分享了对策略实施、障碍克服和学习成果的评论和心得。

第一部分 基于项目的课堂主要特征
第一章 什么是基于项目的STEM环境...2
第二章 历史回顾：项目教学的起源、设计和演变...5
第三章 如何为STEM课堂设计基于项目的单元...17
第四章 教师如何定位研究并转化为教学实践...28
第二部分 为初中水平设计的基于项目的STEM单元示例
第五章 天文学习中的现实探索(REAL)…35
第六章 设计化学反应解决热能状况(CREATES)...84
第三部分 教师实施的策略、克服的障碍，以及学生学习的收获
第七章 教师的声音...110
第八章 教师设计的初中项目单元...121
索引...175