​Essentieel bij het ontwerpend leren is dat elke leerling ruimte krijgt om zijn/haar creatieve verbeelding aan te spreken. Hierbij leert de leerling eigen ideeën omzetten naar een concreet, tastbaar eindproduct. Dit betekent dat het ontwerpend leren in de eerste plaats een creatief proces is waarbij leerlingen zelf met ideeën komen om deze daarna kritisch te vertalen naar een eigen eindproduct.
 
Verwonderen  – Context duiden – Probleemstelling
Het ontwerpend leren vertrekt meestal vanuit een behoefte of wens van een persoon of ‘stakeholder’. Deze behoefte of wens wordt vertaald in een concreet probleem of een concrete vraag van iemand.

De eerste stap in het ontwerpproces is het grondig verkennen van het probleem. Door op onderzoek te gaan en vragen te stellen, geraken leerlingen verwonderd en gemotiveerd. Daarnaast kan op gepaste tijden de context geduid worden, zodat STEM-lerenden de nodige informatie verwerven om het probleem af te bakenen. Uit deze veelheid aan informatie selecteren en formuleren ze één ontwerpprobleem.

Idee bedenken
Uiteraard is er niet één vaste oplossing voor het gekozen ontwerpprobleem. Er zijn namelijk heel veel mogelijkheden. Aangezien er diverse mogelijkheden zijn, is ideeën bedenken een volwaardige tweede stap. In eerste instantie komen deze ideeën uit een ruime brainstorm van diverse mogelijkheden (zie ook ‘divergeren en convergeren’). Deze ideeën worden vervolgens verfijnd en afgebakend in de derde stap.

Criteria en hulpmiddelen selecteren
De ideeën die voortgekomen zijn uit de tweede stap ‘idee bedenken’ worden verfijnd. Allerlei deeloplossingen worden samengevoegd tot een concept. Vaak, maar niet altijd, worden er meerdere concepten uitgedacht door de leerlingen. Hierbij is het belangrijk dat deze ontworpen concepten tussentijds gedeeld worden met elkaar om op die manier nieuwe ideeën op te doen. De STEM-leraar biedt in de eerste plaats geen stappenplan aan voor het uitwerken van het concept, zodat de leerlingen in eerste instantie zelfstandig aan de slag kunnen gaan. In deze derde stap worden criteria (vereisten) geselecteerd waaraan het idee moet voldoen om optimaal te kunnen inspelen op het probleem of om de moeilijkheidsgraad van het ontwerp te bepalen. Dit kan gebeuren door de STEM- leraar, -lerenden of in samenspraak. Eveneens wordt in deze derde stap gezocht naar hulpmiddelen (materialen, gereedschappen ...) die ingezet kunnen worden om het idee te realiseren. Inzichten in materie en gereedschap alsook motorische vaardigheden worden hierbij gestimuleerd. Soms is een voorstudie waarbij STEM-lerenden ervaring opdoen met materiaal en/of gereedschappen essentieel om het creatieve proces naar een hoger niveau te tillen.

Concept en prototype uitwerken
Eens er een concreter zicht is op het idee en de criteria en hulpmiddelen geselecteerd zijn, wordt in de vierde stap het concept volledig uitgewerkt. Dit kan m.b.v. een schets, een tekst, een technische tekening of een eenvoudig ineengezet 3D-model, waarbij syntheses van de deeloplossingen en het denken vanuit een geheel eindproduct, belangrijk zijn. Pas daarna wordt een prototype (proefproduct) uitgewerkt. Het laten opstellen van een stappenplan door STEM-lerenden voor het daadwerkelijk realiseren van het prototype is raadzaam.

Testen - Bijsturen
Het gemaakte prototype wordt  in de vijfde stap getest en bijgestuurd of geoptimaliseerd. In de praktijk lopen de stappen ‘prototype maken’ en ‘ testen en bijsturen’ vaak door elkaar: iets wordt gebouwd en onmiddellijk getest. Op basis van deze test worden er eventuele bijsturingen gedaan. Het is zelfs mogelijk dat leerlingen opnieuw beginnen bij de eerste stap van ontwerpend leren aangezien ze door het bouwen en testen ontdekken dat het probleem anders in elkaar zit dan oorspronkelijk gedacht en opnieuw gedefinieerd moet worden.

Creatie gebruiken - Communiceren
Tot slot zal de creatie gebruikt worden en misschien wel als opstart dienen voor een nieuw probleem. Eventueel kan er nagedacht worden of het ontwerp nog beter kan worden gemaakt. De STEM- lerenden beschrijven in een ontwerpboek of presentatie hun ontwerp en benoemen wat er goed aan is en wat nog kan worden geoptimaliseerd. Eigenlijk start hier dus een nieuwe ontwerpcyclus (iteratief proces), maar in de klascontext is de creatie gebruiken vaak het eindpunt. De taak van de leraar is om de inhouden bv. sturingen, programmeren … expliciet te verbinden aan de presentaties van de leerlingen zodat op die manier een duidelijke samenhang ontstaat en een overkoepelende conclusie geformuleerd wordt.