ในหน่วยการเรียนรู้ที่ 1 นี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการวิเคราะห์สถานการณ์อย่างรอบด้าน โดยใช้ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อื่น ๆ รวมทั้งใช้กระบวนการออกแบบ (design process) หรือการคิดเชิงออกแบบ (design thinking) ซึ่งเป็นแนวทางหนึ่งที่จะช่วยให้นักเรียนสามารถทำความเข้าใจปัญหาอย่างลึกซึ้ง และรอบด้าน โดยคำนึงถึงความต้องการของผู้ใช้ และสามารถพัฒนาวิธีการแก้ปัญหาที่ตรงตามความต้อง

           ในหน่วยที่ 2 การสร้างหรือพัฒนาผลงานชนิดต่าง ๆ ทั้งที่เป็นชิ้นงาน (ผลิตภัณฑ์) หรือที่เป็นวิธีการในการแก้ปัญหานั้น นอกจากจะใช้แก้ปัญหาหรือสนองความต้องการแล้ว ยังอาจช่วยอำนวยความสะดวกในการปฏิบัติงาน นอกจากนี้ หากผลงานนั้นเป็น "สิ่งที่ทำขึ้นใหม่หรือแปลกจากเดิมซึ่งอาจจะเป็นความคิด วิธีการ หรืออุปกรณ์" ผู้สร้างก็จะได้ผลงานใหม่ที่เรียกว่า "นวัตกรรม" และยังสามารถสร้างประโยชน์โดยการพัฒนาต่อยอดเพื่อสร้างรายได้จากการสร้างผลิตภัณฑ์หรือบริการนั้น และอาจจะต้องจดทะเบียนคุ้มครองตามประเภทของผลงาน จึงจะเป็นทรัพย์สินทางปัญหาของผู้สร้าง และจะได้รับความคุ้มครองตามกฎหมายโดยชอบธรรม ผลงานเหล่านี้จึงเป็นการสร้างประโยชน์ให้ทั้งตัวผู้สร้างและประเทศชาติโดยตรง

               ในหน่วยที่ 3 การทำโครงงานเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ประยุกต์ใช้ความรู้ และทักษะจากศาสตร์ต่าง ๆ รวมทั้งทรัพยากร เพื่อแก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการของผู้ที่เกี่ยวข้องในสถานการณ์ที่นักเรียนสนใจ การพัฒนาโครงงานโดยผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ โดยเริ่มจากการสำรวจสถานการณ์ที่สนใจ เพื่อกำหนดหัวข้อโครงงาน แล้วจึงรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ออกแบบแนวทางการแก้ปัญหา วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา ทดสอบ ประเมินผล ปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน และนำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ในแต่และขั้นตอนนั้นอาจใช้เทคนิคต่าง ๆ เพื่อช่วยให้การดำเนินงานในแต่ละขั้นเป็นไปได้อย่างเหมาะสมและบรรลุเป้าหมายตามที่ต้องการ  ผลที่ได้จากการทำโครงงานอาจเป็นการสร้างสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ หรือการคิดหาวิธีการเพื่อแก้ปัญหาที่ตนเองสนใจ ในการทำโครงงานควรมีการเขียนเค้าโครงงานซึ่งช่วยให้นักเรียนสามารถวางแผนการทำงานล่วงหน้า สามารถลงมือปฏิบัติงานได้ด้วยความมั่นใจ และเมื่อดำเนินการเสร็จสิ้นแล้ว การเขียนรายงาน และการนำเสนอโครงงานด้วยรูปแบบที่เหมาะสมก็เป็นสิ่งจำเป็น เพื่อให้นักเรียนมีโอกาสได้แลกเปลี่ยนเรียนรู้ ได้รับการวิพากษ์เชิงสร้างสรรค์จากเพื่อนและผู้เชี่ยวชาญ นำสู่การใช้ประโยชน์ การพัฒนา และปรับปรุงโครงงานให้ดีขึ้น