Anak-anak terlahir dengan rasa ingin tahu, mereka adalah ilmuwan dan insinyur sejak pertama kali mampu menjelajahi dunia mereka. Saat mereka tumbuh, mereka mengajukan banyak pertanyaan setiap hari tentang dunia di sekitar mereka. Begitulah cara anak-anak membangun kepercayaan diri, kapasitas, dan kebiasaan mental yang memungkinkan mereka menaklukkan tantangan masa depan. Saat pendidik dan pengasuh anak usia dini mendiskusikan pendidikan saat ini, mereka sering menggunakan singkatan STEM untuk merujuk pada pendekatan terintegrasi ke sains, teknologi, teknik, dan matematika. STEM lebih dari sekadar daftar konten, konsep, dan keterampilan. Ini adalah pendekatan holistik untuk pengalaman pendidikan. Praktik STEM memberikan jalan menuju penemuan dari masa bayi hingga dewasa. Dalam STEM perlu diingat bahwa penemuan juga melibatkan membaca, berkomunikasi, keterampilan dan studi sosial, musik, dan seni. Penemuan jarang termasuk dalam satu kategori (Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018)

Peserta didik mengawali Penyelidikan dengan mengamati fenomena lalu fenomena memicu pertanyaan dan selanjutnya pertanyaan mengarah pada penyelidikan. Pada tingkat anak usia dini, praktik STEM seperti mengamati, mempertanyakan, mencontohkan, dan mengkomunikasikan adalah permainan yang memiliki tujuan. Saat anak-anak membangun kepercayaan diri, mereka menggunakan praktik ini untuk menemukan solusi yang bermakna secara pribadi untuk masalah yang mereka hadapi. Mereka merancang eksperimen, mengumpulkan informasi, menguji dan menguji ulang, dan mengkomunikasikan apa yang mereka temukan. Kita, orang dewasa, dapat menganalisis aktivitas ini semau kita. Tetapi bagi anak-anak kecil, mereka hanyalah perilaku alami dengan manfaat yang signifikan bagi kebiasaan berpikir dan kompetensi mereka (Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018)

Anak-anak kecil adalah seseorang yang selalu penasaran, jeli, dan memiliki tekad untuk memecahkan masalah. Mereka penuh dengan pertanyaan dan bersemangat untuk mempelajari lebih lanjut. Ini bukan hanya ciri-ciri seorang ilmuwan yang sukses, tetapi juga ciri-ciri yang diperlukan untuk sukses dalam karir terkait STEM (sains, teknologi, teknik, dan matematika). Memberi anak-anak kesempatan untuk melakukan eksperimen sendiri memungkinkan keterampilan alami ini tumbuh dan berkembang (Asia Citro, 2015)

Meskipun elemen STEM terintegrasi secara erat, banyak orang mengaitkan pendidikan STEM terlebih dahulu dengan sains. Itu karena eksplorasi otentik yang disukai anak-anak sering kali memiliki konteks sains. Keluarga juga mengasosiasikan program STEM dengan sains. (Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018). Sains dalam bahasa Latin diartikan untuk “mengetahui”. Secara umum sains diartikan sebagai peningkatan pengetahuan dan pemahaman lingkungan yang didasarkan pada pengumpulan atau observasi terhadap data-data atau penelitian. Pengenalan sains pada anak usia dini bukan berarti belajar sains melainkan bagaimana menumbuhkan sifat kritis, keingintahuan, teliti, eksplorasi untuk mencari jawaban dan berpikir teratur melalui kegiatan-kegiatan eksperimen yang menyenangkan. Kegiatan eksperimen bukan untuk mengetahui benar atau salah suatu kejadian, tetapi juga yang lebih penting mengembangkan keterampilan dasar dimana anak dapat belajar dan melakukan sesuatu yang akan menolong mereka memahami dunia dengan belajar yang menyenangkan dan melakukan kegiatan yang menakjubkan. (Kemendikbud 2020)

Ruang lingkup sains terdiri dari tiga hal yakni sains fisik, sains makhluk hidup, sains bumi dan lingkungan hidup. Melalui sains fisik anak dapat diajak untuk mengenal wujud fisik dari benda. Melalui ekplorasi, anak belajar mengenai ciri-ciri benda, cara benda bergerak, perubahan pada benda, berat, bentuk, ukuran, warna, dan temperatur. serta mengeksplorasi bagaimana benda-benda bergerak dan berubah, misalnya : 1) Membuat Susu; 2) Es Mencair; 3) Bola Menggelinding; 4) Mengenal macam bentuk buah-buahan dan lain sebagainya. Dalam Sains makhluk anak mengeksplorasi tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan dan tanaman. Anak akan belajar tentang ciri-ciri, siklus hidup dan tempat hidup mahluk hidup, misalnya : 1) Perubahan dari kacang hijau menjadi toge; 2) Menanam tanaman; 3) Akuarium adalah salah satu tempat untuk ikan dan makhluk hidup lainnya untuk tumbuh; 4) Merawat binatang peliharaan. Pada sains bumi dan lingkungan Anak belajar tentang sebab akibat, bahwa semua itu penting dan mereka mulai menghargai bahwa manusia dapat mempengaruhi saling ketergantungan ini baik secara positif maupun negative, misalnya : 1) Mengenal benda angkasa; 2) Proses terjadinya hujan; 3) Membuang sampah sembarangan dapat mengakibatkan banjir. (Kemendikbud 2020)

Dalam konteks kurikulum STEM anak usia dini, teknologi bisa menjadi sederhana jauh lebih sederhana daripada smartphone, tablet, atau game virtual. Alat pengukur seperti roda trundle, timbangan pegas, atau termometer dibutuhkan anak untuk mengukur pengamatan. Kamera bisa menjadi alat yang digunakan ilmuwan kecil untuk mengkomunikasikan ide-ide besar. (Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018). Teknologi itu istilah lain dari alat. Orang dewasa berpikir teknologi itu berupa barang elektronik atau peralatan digital seperti komputer atau mesin-mesin canggih di pabrik. Padahal krayon, pensil, penggaris, dan gunting juga alat. Peralatan apapun yang digunakan anak untuk bermain adalah teknologi, dari mulai teknologi sederhana sampai pada teknologi modern, dari mesin-mesin sederhana yang dapat ditemui anak dalam kehidupan sehari-hari. Perlu dipastikan bahwa teknologi tersebut sesuai usia anak dan dapat digunakan sesuai kemauan anak serta memberikan kesempatan untuk memecahkan masalah (Siti Wahyuningsih dkk 2020). Selanjutnya Siti Wahynuingsih dkk. 2020 menekankan bahwa teknologi penting untuk dikenalkAn Sejak Usia Dini. Hal tersebut belandaskan pada pernyataan Jackman 2009 (dalam Alam dan Perry 2002) yaitu Teknologi di era revolusi 4.0 ini kita tidak bisa terlepas dari perkembangan teknologi yang begitu pesat. Hal ini karena teknologi tidak akan hilang dan kita berada di tengah-tengah pergeseran kuantum sosiokultural utama. teknologi ini merevolusi dunia tempat anak-anak kita akan tinggal. Jadi tugas kita adalah menyeimbangkan pengembangan keterampilan yang tepat dengan teknologi dengan prinsip-prinsip inti dan pengalaman yang diperlukan untuk membesarkan anak-anak yang sehat.

Teknik (engineering) adalah penerapan sains, matematika, dan pengalaman untuk menghasilkan sesuatu atau proses yang bermanfaat. Teknik tidak lebih dan tidak kalah pentingnya dari sains, hanya berbeda. Tujuan dasar sains adalah untuk menemukan komposisi dan perilaku dunia fisik; yaitu, sains adalah studi tentang dunia alami. Tujuan dasar dari teknik adalah menggunakan prinsip dan metode ilmiah untuk menghasilkan perangkat dan layanan berguna yang melayani umat manusia (Janice Van Cleave’s, 2007). Siantajani (dalam Siti Wahyuningsih dkk 2020) menerangkan bahwa Engineering dapat diartikan sebagai sebuah rekayasa terhadap teknologi. Engineering dimulai dengan mengidentifikasi masalah, kemudian mencoba memecahkan masalah itu. Sebagai contoh, anak-anak mengalami proses ketika mereka mencoba mencari tahu bagaimana membuat fondasi yang kuat agar bangunan balok mereka dapat lebih tinggi.

Dalam pekerjaan Anda dengan anak kecil, jangan lalai menunjukkan praktik teknik di bidang selain bangunan dan infrastruktur. Misalnya, berkebun dapat menyajikan jenis peluang yang sama untuk desain, evaluasi, desain ulang, kerja sama, dan ketekunan yang melekat dalam membangun gedung atau menguji jembatan. Pendidik guru anak usia dini Angi Stone-MacDonald dan rekan-rekannya merangkum pengalaman teknik dalam langkah-langkah berikut :

1) Pikirkan tentang itu.

2) Cobalah.

3) Perbaiki.

4) Bagikan. (Stone-MacDonald et.al dalam Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018)

Seni adalah sebuah proses penyaluran diri melalui ekpresi dan kreativitas. Seni bagi anak usia dini merupakan media untuk mengetahui dan memahami dunia sekelilingnya. Melalui seni, anak memiliki kesempatan penuh untuk terlibat aktif dengan cara menggali, mengekspresikan dan mendatangkan pemahaman mereka melalui cara yang menyenangkan (Kemendikbud, 2020). Banyak ilmuwan, matematikawan, insinyur menyadari bahwa seni penting untuk kesuksesan mereka dan mereka menggunakan seni sebagai alat ilmiah untuk melakukan hal-hal seperti berikut :

1) Menggambar rasa ingin tau

2) Mengamati secara akurat

3) Membayangkan obyek dalam bentuk yang berbeda

4) Membangun makna dan mengungkapkan pengamatan seseorang dengan tepat

5) Bekerja secara efektif dengan orang lain

6) berpikir secara spasial (Bagaimana bentuk sebuah objek ketika saya memutarnya melalui membayangkannya di kepala)

7) Persepsi kinestetik (Bagaimana cara bergerak). (David A. Sousa & Tom Pilecki, 2013)

Leonardo da Vinci dan Michelangelo Buonarroti mereka juga terkenal sebagai penemu, insinyur, dan ilmuwan. Misalnya, da vinci membuat konsep helikopter dan tank tempur dan membuat penemuan penting dalam anatomi, hidrodinamika, dan optik. Michel angelo juga bekerja sebagai arsitek dan insinyur, merancang kubah besar Basilika Santo Petrus di Roma. Pria ini melihat tidak ada batasan antara seni dan sains (David A. Sousa & Tom Pilecki, 2013)

Bermain matematika bagi anak usia dini merupakan kegiatan yang dirancang untuk mengenalkan konsep-konsep matematika permulaan dengan cara bermain yang menyenangkan. Adapun konsep matematka permulaan yaitu : mencocokkan, mengelompokkan/klasifikasi, seriasi, geometri, bilangan, grafik, pengukuran (kemendikbud, 2020)