STEAM教育的教学目标主要包括：

(一)思维

思维应是STEAM跨学科整合教育有别于传统单一学科教学的首要目标。借鉴于STEM整合学习方式中通过大量实验与实践培养学生解决真实复杂情境问题的策略和思维方式，STEAM教育的思维目标不仅指的是问题解决思维，还包括复杂认知思维、情感思维。

(二)能力

作为一种学习方式存在的STEAM教育，其首要能力目标是适应社会生存的基本动作性技能，此外，还注重学生跨学科综合能力、真实情境问题解决能力、人际协作能力的培养。

(三)知识

基本事实和程序性知识是传统教育目标的重中之重。认知负荷理论认为，基本事实和程序性知识是进行深层理解和复杂问题解决的基础。所以，在通过真实情境问题学习来培养学生思维、认知，以此来加强学生概念理解的STEAM学习方式中，知识的学习同样值得强调。

(四)创新

营造浓郁的创新文化氛围、实施个性化的培养目标、提供多元化的创新实践支持，被认为是青少年素质教育和人才创新素质培养的重中之重。当前，知识创新和实践能力的塑造一起被视为是STEAM教育人才培养的重要指向。

(五)价值或价值观

STEAM教育创新人才社会性的体现，其关键是STEAM教育培养什么样的人，怎样培养人。同其他教育方式一样，STEAM教育具有一定的价值导向，而不是培养世界范围内千篇一律的STEAM工程师。

作为一种学习方式存在的STEAM教育已经证明其融合多元空间进行综合学习的合理性。STEAM教育提出的目标是：“面向21世纪核心素养的教育实践”，跨学科、项目式、探索式的学习方式有利于学生发展出更综合的软实力，也是对人文和社会科学素养培育的完善，更有利于优化学生对知识的建构理解和运用。