Khơi dậy hứng thú STEM từ bậc tiểu học: Hướng đi chiến lược cho đổi mới giáo dục Việt Nam

Từ tò mò tự nhiên đến hứng thú học thuật: STEM bắt đầu từ đâu?

STEM không chỉ là tập hợp bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học mà còn là một cách tiếp cận giáo dục nhấn mạnh tư duy tích hợp, khám phá và sáng tạo. Nhiều nghiên cứu quốc tế đã khẳng định thái độ và hứng thú đối với STEM hình thành rất sớm, thường từ 8–12 tuổi, và có ảnh hưởng bền vững tới lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai (Archer et al., 2013; Maltese & Tai, 2011; Tai et al., 2006). Giai đoạn cuối tiểu học được xem là “cửa sổ vàng” để nuôi dưỡng sự tò mò tự nhiên thành hứng thú học thuật bền vững (Ormerod, 1971; Lindahl, 2007).

Tuy nhiên, ở nhiều quốc gia, hứng thú của học sinh đối với khoa học có xu hướng giảm sút khi bước vào những năm cuối cấp tiểu học, đặc biệt ở nữ sinh (Olive et al., 2022). Nguyên nhân không chỉ đến từ nội dung chương trình mà còn từ cách thức tổ chức dạy học còn thiên về truyền thụ kiến thức, ít tạo cơ hội cho học sinh trải nghiệm vai trò của “người khám phá”. Chính trong bối cảnh này, các chương trình can thiệp sớm, sử dụng phương pháp điều tra khoa học và học tập tích cực, đã chứng minh khả năng đảo ngược xu hướng suy giảm hứng thú và thúc đẩy bản sắc học tập STEM ở lứa tuổi tiểu học (Wang et al., 2023; Rocard et al., 2007).

Thiết kế chương trình học dựa trên điều tra khoa học: Tác nhân kích hoạt động lực

Một chương trình giáo dục STEM được triển khai tại châu Âu đã áp dụng cách tiếp cận điều tra khoa học có cấu trúc, kéo dài ba tháng, dành cho học sinh lớp 4 (Ribarić & Novoselić, 2025). Mỗi tuần, học sinh tham gia 90 phút hoạt động thực hành do chuyên gia STEM hướng dẫn, kết hợp với giáo viên lớp nhằm đảm bảo tính liên tục. Chương trình được thiết kế theo tiến trình từ quan sát đến điều tra phức hợp, khuyến khích học sinh đặt câu hỏi, dự đoán, thí nghiệm và thảo luận nhóm.

Các hoạt động cụ thể bao gồm thí nghiệm về thành phần không khí (tạo oxy từ phản ứng hóa học, quan sát hiện tượng cháy), lập trình bằng Micro:bit, mô phỏng hệ Mặt trời bằng phần mềm số, và quan sát sinh học bằng kính hiển vi. Những trải nghiệm này vừa phát triển năng lực nhận thức, vừa nuôi dưỡng sự tò mò và tính chủ động của học sinh.

Về đánh giá, chương trình áp dụng thiết kế bán thực nghiệm với nhóm can thiệp và nhóm đối chứng, tiến hành khảo sát ở ba thời điểm: trước can thiệp, sau can thiệp và ba tháng sau. Bộ công cụ đo lường hứng thú, động lực, tự hiệu quả và cảm xúc học tập được kiểm định chặt chẽ (Cronbach’s α = 0,92), bảo đảm độ tin cậy của kết quả.

Tác động bền vững: Khi trải nghiệm khơi mở bản sắc STEM ở học sinh tiểu học

Kết quả phân tích của Ribarić và Novoselić (2025) cho thấy mức độ hứng thú STEM của học sinh nhóm tham gia chương trình tăng có ý nghĩa thống kê ngay sau can thiệp và tiếp tục tăng sau ba tháng. Trong khi đó, nhóm đối chứng gần như không thay đổi. Đặc biệt, mặc dù không có sự khác biệt rõ về giới tính ở thời điểm ban đầu, phân tích tương tác ba chiều (thời gian × nhóm × giới) cho thấy nữ sinh trong nhóm tham gia có sự tăng trưởng mạnh mẽ và bền vững nhất về hứng thú STEM.

Điều này phù hợp với các nghiên cứu cho thấy rằng những trải nghiệm học tập chủ động, khám phá và hợp tác có thể giảm đáng kể khoảng cách giới trong lĩnh vực STEM, vốn thường xuất hiện từ giai đoạn cuối tiểu học (Wang & Degol, 2017). Khi được trao quyền, tham gia thí nghiệm, và nhìn thấy bản thân như những “người làm khoa học nhỏ tuổi”, học sinh, đặc biệt là nữ sinh, bắt đầu hình thành bản sắc học tập STEM tích cực, kéo dài tới các cấp học sau (Dou et al., 2019).

Khung lý thuyết và chuẩn quốc tế: SDT và PISA trong giáo dục STEM sớm

Phân tích hậu nghiệm cho thấy các hoạt động của chương trình phù hợp tự nhiên với Thuyết Tự quyết (Self-Determination Theory – SDT) của Deci & Ryan (1985), nhấn mạnh ba nhu cầu tâm lý cơ bản: tự chủ, năng lực và gắn kết xã hội. Khi học sinh được tự lựa chọn vật liệu, dự đoán hiện tượng, tiến hành thí nghiệm nhóm và thảo luận, các em trải nghiệm đầy đủ ba yếu tố này, từ đó hình thành động lực nội tại (Ryan & Deci, 2020; Chiu, 2023).

Bên cạnh đó, chương trình cũng tương thích với khung đánh giá năng lực khoa học và toán học của PISA (OECD, 2023), đặc biệt là khả năng đặt câu hỏi, lập kế hoạch điều tra, lý giải hiện tượng và vận dụng kiến thức vào bối cảnh thực tế. Đây là những năng lực được chứng minh có ảnh hưởng mạnh tới thành tích và định hướng nghề nghiệp STEM (Tai et al., 2006).

Từ minh chứng thực tiễn đến hàm ý chính sách

Kết quả thực nghiệm cho thấy khoảng cách giữa mục tiêu giáo dục STEM và thực tiễn triển khai tại trường học (Ribarić & Novoselić, 2025). Nhiều học sinh chưa từng tiến hành thí nghiệm hay sử dụng kính hiển vi trước khi tham gia chương trình, dù đây là nội dung đã có trong chương trình học. Thực trạng này phản ánh một vấn đề phổ biến: dạy học vẫn thiên về truyền đạt lý thuyết, thiếu trải nghiệm khám phá thực hành (Rocard et al., 2007; Osborne & Dillon, 2008).

Những chương trình STEM dựa trên điều tra khoa học đã chứng minh rằng khi học sinh được tham gia tích cực, hứng thú học tập tăng lên đáng kể và được duy trì bền vững. Quan trọng hơn, đây không chỉ là sự thay đổi ngắn hạn về thái độ mà còn là nền tảng cho sự phát triển lâu dài về bản sắc học tập STEM và định hướng nghề nghiệp sau này (Maltese & Tai, 2011).

Gợi mở cho Việt Nam: Từ chính sách tới hành động trong giáo dục STEM tiểu học

Những kinh nghiệm quốc tế trên gợi mở nhiều định hướng quan trọng cho Việt Nam trong bối cảnh đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Trước hết, việc tích hợp hoạt động điều tra khoa học vào các môn học ở tiểu học hoàn toàn phù hợp với tinh thần của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, vốn nhấn mạnh phát triển năng lực khoa học tự nhiên, tư duy toán học, công nghệ và năng lực giải quyết vấn đề.

Thứ hai, Nghị quyết số 57-NQ/TW (2024) về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia đã xác định giáo dục STEM là một trụ cột chiến lược. Tiếp đó, Nghị quyết số 71-NQ/TW ngày 22/8/2025 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển giáo dục và đào tạo, cùng với Nghị quyết số 281/NQ-CP ngày 15/9/2025 ban hành Chương trình hành động của Chính phủ, đã đưa ra yêu cầu rõ ràng về việc đổi mới phương pháp giáo dục, đẩy mạnh giáo dục khoa học – công nghệ từ bậc học sớm, thúc đẩy bình đẳng giới và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao.

Thứ ba, kết quả PISA 2022 cho thấy năng lực toán và khoa học của học sinh Việt Nam có dấu hiệu chững lại so với giai đoạn 2012–2015 (OECD, 2023). Việc triển khai các mô hình giáo dục STEM thực hành – điều tra khoa học từ bậc tiểu học có thể giúp duy trì hứng thú học tập, củng cố nền tảng khoa học và toán học, đồng thời chuẩn bị cho học sinh những năng lực cần thiết để thích ứng với chuẩn quốc tế.

Cuối cùng, để những đổi mới này trở thành hiện thực, cần đi kèm các giải pháp hỗ trợ giáo viên: bồi dưỡng năng lực tổ chức dạy học STEM, xây dựng học liệu mở, tạo mạng lưới cộng đồng học tập chuyên môn tại địa phương, đồng thời tăng cường cơ chế phối hợp giữa nhà trường – gia đình – cộng đồng. Đây chính là những bước cụ thể để hiện thực hóa các mục tiêu chiến lược được nêu trong các nghị quyết lớn của Đảng và Chính phủ về phát triển giáo dục trong giai đoạn tới.

Những bằng chứng thực tiễn từ các mô hình giáo dục STEM dựa trên điều tra khoa học cho thấy, khi học sinh được chủ động khám phá, thực hành và hợp tác ngay từ bậc tiểu học, hứng thú học tập khoa học không chỉ tăng lên tức thời mà còn được duy trì bền vững, đặc biệt ở nữ sinh. Đây không đơn thuần là cải tiến phương pháp dạy học mà là một chiến lược dài hạn về phát triển con người, gắn trực tiếp với năng lực cạnh tranh quốc gia trong tương lai.

Đối với Việt Nam, việc tích hợp các mô hình giáo dục STEM dựa trên điều tra khoa học vào thực tiễn nhà trường, đồng thời triển khai đồng bộ các chủ trương lớn như Nghị quyết số 57-NQ/TW (2024), Nghị quyết số 71-NQ/TW (2025) và Nghị quyết số 281/NQ-CP (2025), sẽ tạo nên một nền tảng vững chắc để thực hiện bước đột phá trong phát triển giáo dục và đào tạo. Đây là thời điểm cần những quyết sách mạnh mẽ, những chương trình bài bản và sự đầu tư chiến lược, để STEM không chỉ là một phương pháp dạy học mới mà trở thành động lực kiến tạo một thế hệ công dân sáng tạo, hội nhập và dẫn dắt tương lai.

Vân An

Tài liệu tham khảo 

Abd-El-Khalick, F. et al. (2004). Inquiry in science education: International perspectives. Science Education, 88(3), 397–419.

Archer, L. et al. (2013). ASPIRES Report. King’s College London.

Chiu, T. K. F. (2023). Using SDT to explain student STEM interest. Instructional Science, 52(1), 89–107.

Deci, E. L. & Ryan, R. M. (1985). Intrinsic motivation and self-determination in human behavior. Plenum.

Dou, R. et al. (2019). Early informal STEM experiences and identity. Science Education, 103, 623–637.

Lindahl, B. (2007). A longitudinal study of students’ attitudes. NARST.

Maltese, A. V. & Tai, R. H. (2011). Pipeline persistence. Science Education, 95(5), 877–907.

OECD (2023). PISA 2022 Assessment and Analytical Framework.

Olive, K. et al. (2022). Gendered differences in STEM aspiration. Frontiers in Psychology, 13, 954325.

Ormerod, M. B. (1971). The ‘social implications’ factor. British Journal of Educational Psychology, 41, 335–338.

Osborne, J. & Dillon, J. (2008). Science Education in Europe. Nuffield Foundation.

Rocard, M. et al. (2007). Science Education Now. European Commission.

Ryan, R. M. & Deci, E. L. (2020). Intrinsic and extrinsic motivation. Contemporary Educational Psychology, 61, 101860.

Ribarić, N., & Novoselić, D. (2025). Impact of scientific inquiry-based activities on STEM interest in Croatian primary schools. Education Sciences, 15(9), 1237. https://doi.org/10.3390/educsci15091237

Tai, R. H. et al. (2006). Early planning for careers in science. Science, 312, 1143–1144.

Wang, M.-T. & Degol, J. L. (2017). Gender gap in STEM. Educational Psychology Review, 29(1), 119–140.

Wang, Z. H. et al. (2023). STEM integration in primary schools. IJSME, 21, 1–9.