Вказано, що розвиток та вдосконалення людських навичок і можливостей через освіту є ключовими рушіями соціально-економічного, суспільного успіху та особистого добробуту. Актуалізовано потребу підготовки майбутніх STEM-фахівців у закладах вищої освіти (ЗВО). Проаналізовано поняттєвий апарат і нормативне забезпечення реалізації STEM-освіти в Україні. Схарактеризовано особливості навчання STEM-дисциплін, пов'язаних із необхідністю використання обладнання та спеціалізованого програмного забезпечення. Здійснено огляд підходів та наведено приклади реалізації навчання STEM-дисциплін за моделлю традиційного, змішаного та дистанційного навчання у Тернопільському національному педагогічному університеті імені Володимира Гнатюка (далі - ТНПУ). Обґрунтовано потребу модифікації існуючих моделей навчання STEM-дисциплін для реалізації якісної освіти в умовах COVID-19. Наведено приклади ресурсного забезпечення STEM-освіти в університетах Великої Британії, Іспанії та України. Розроблено модель поведінки викладачів STEM- дисциплін за умов невизначеності щодо моделі організації навчання. Відзначено, що пропонована модель може слугувати основою для здійснення аналізу потреб і можливостей ЗВО щодо реалізації ефективного навчання STEM-дисциплін в умовах невизначеності, зокрема, спричинених COVID-19, витрат та альтернативних способів організації освітнього процесу.