Cuộc thi STEM, robotics và khoa học kỹ thuật: hiệu quả đến đâu và tổ chức thế nào cho đúng

Nghiên cứu Đăng ngày 03/10/2026

Tác giả

Ban Biên tập IESDTD tổng hợp

Lĩnh vực

Giáo dục STEM

Từ khóa

cuộc thi robotics, hội thi khoa học kỹ thuật, FIRST, động lực học tập, hoạt động trải nghiệm STEM

Tóm tắt

Cuộc thi có thể khơi dậy đam mê STEM, nhưng cũng có thể phản tác dụng. Bài tổng hợp nghiên cứu theo dõi dài hạn chương trình robotics FIRST, khảo sát về hội thi khoa học ở trung học Mỹ, và hướng dẫn của Bộ GD&ĐT, để đưa ra gợi ý tổ chức cuộc thi lấy học sinh làm trung tâm.

Cuộc thi robot, ngày hội STEM, cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học đã trở thành hoạt động quen thuộc ở nhiều trường. Phụ lục I của chuẩn khoa học NGSS (Hoa Kỳ) nhận định việc tiếp xúc với các hoạt động kỹ thuật, chẳng hạn cuộc thi robot và sáng chế, có thể khơi gợi hứng thú học STEM và theo đuổi nghề nghiệp STEM. Nhưng cuộc thi cũng tạo áp lực, chi phí và đôi khi những hệ quả không mong muốn. Nghiên cứu cho biết gì?

Nghiên cứu theo dõi dài hạn chương trình FIRST

FIRST là tổ chức phi lợi nhuận của Hoa Kỳ tổ chức các chương trình robot ngoài giờ cho thanh thiếu niên từ 6 đến 18 tuổi, gồm các giải FIRST LEGO League (chủ yếu cho học sinh trung học cơ sở), FIRST Tech Challenge và FIRST Robotics Competition (cho học sinh trung học). Năm 2011, FIRST ký hợp đồng với Trung tâm Thanh niên và Cộng đồng thuộc Đại học Brandeis để thực hiện một nghiên cứu theo dõi nhiều năm.

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu theo dõi 1.273 học sinh: 822 thành viên đội FIRST và 451 học sinh đối chứng. Thành viên được chọn từ một mẫu đại diện toàn quốc gồm các đội đã có kinh nghiệm, tham gia trong hai năm học 2012–2013 và 2013–2014. Học sinh đối chứng được chọn từ các lớp toán và khoa học ở cùng trường, cùng tổ chức với các đội FIRST. Học sinh được khảo sát khi bắt đầu, sau năm đầu và hằng năm sau đó; kèm phỏng vấn, thảo luận nhóm. "Tác động" được tính là chênh lệch kết quả giữa hai nhóm sau khi kiểm soát khác biệt ban đầu.

Kết quả sau 36 tháng (báo cáo năm 2017)

• Thành viên FIRST có mức tăng lớn hơn có ý nghĩa thống kê trên mọi thang đo về STEM: hứng thú với STEM, tham gia hoạt động STEM, hứng thú với nghề STEM, bản sắc STEM và hiểu biết về STEM.
• Khả năng có tiến bộ ở các thước đo STEM của thành viên FIRST cao gấp 2,3 đến 3,7 lần so với học sinh đối chứng.
• Hệ số ảnh hưởng ở mức "lớn" với hứng thú STEM và "trung bình" với các kết quả còn lại.
• Tác động tích cực thấy ở cả ba chương trình, mọi nhóm dân cư và loại cộng đồng. Nữ sinh có tác động lớn hơn có ý nghĩa so với nam sinh.
• Học sinh tham gia hơn một năm có mức tăng lớn hơn học sinh chỉ tham gia một năm.
• Ở năm thứ nhất đại học, cựu thành viên FIRST có hứng thú cao hơn với các ngành khoa học máy tính, kỹ thuật, robot, và khả năng học một môn kỹ thuật cao gấp 2,6 lần.

Cần đọc với sự thận trọng

Đây là một trong số ít nghiên cứu dài hạn có nhóm đối chứng về cuộc thi robot, nhưng có ba giới hạn. Thứ nhất, nghiên cứu được thực hiện theo hợp đồng với chính FIRST. Thứ hai, học sinh tự chọn tham gia đội robot, nên dù đã kiểm soát khác biệt ban đầu, vẫn có thể có những khác biệt không đo được (như sự hỗ trợ của gia đình). Thứ ba, tỉ lệ duy trì khảo sát khác nhau: sau 36 tháng còn 77% thành viên FIRST nhưng 91% học sinh đối chứng. Kết quả chủ yếu dựa trên tự báo cáo về thái độ và hứng thú.

Khi tham gia trở thành bắt buộc

Một loạt khảo sát của Grinnell, Dalley và Reisch (Trung tâm Y khoa Tây Nam, Đại học Texas) đăng trên PLOS ONE năm 2020 (giấy phép CC BY 4.0) xem xét trải nghiệm của học sinh trung học tham gia hội thi khoa học. Khoảng 60% học sinh cho biết quan tâm đến nghề nghiệp khoa học hoặc kỹ thuật, và khoảng 60% nói việc tham gia hội thi làm tăng hứng thú của các em với khoa học, kỹ thuật.

Tuy nhiên, phát hiện đáng chú ý nhất là tác động của việc bắt buộc tham gia. Trong mẫu toàn quốc, khoảng 65–70% học sinh cho biết bị yêu cầu phải tham gia. Những học sinh bị bắt buộc ít có khả năng nói rằng hội thi làm tăng hứng thú của mình. Khoảng 10% học sinh vừa không quan tâm đến nghề khoa học vừa bị bắt buộc tham gia đã có hành vi sai phạm như đạo văn hoặc bịa số liệu.

Giới hạn của nghiên cứu: số học sinh trả lời chỉ hơn 300, tỉ lệ phản hồi thấp so với tổng số học sinh dự thi, và khảo sát ẩn danh nên không thể phỏng vấn sâu. Dù vậy, thông điệp khá rõ: ép buộc có thể làm mất chính điều mà cuộc thi muốn nuôi dưỡng.

Hướng dẫn của Bộ GD&ĐT về cuộc thi

Trong Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH (2020), hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được xác định "dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú", thực hiện dưới dạng đề tài/dự án của cá nhân hoặc nhóm hai học sinh, có giáo viên hoặc nhà khoa học hướng dẫn. Học sinh tham gia "trên cơ sở tự nguyện". Nhà trường có thể định kỳ tổ chức ngày hội STEM hoặc cuộc thi khoa học, kỹ thuật tại đơn vị để "đánh giá, biểu dương nỗ lực của giáo viên và học sinh", đồng thời chọn đề tài gửi dự thi cấp trên; việc lựa chọn đề tài phải đáp ứng quy định tại Thông tư 38/2012/TT-BGDĐT. Hoạt động trải nghiệm STEM, như câu lạc bộ, cũng được tổ chức "theo sở thích, năng khiếu và lựa chọn của học sinh một cách tự nguyện". Với tiểu học, Công văn 909/BGDĐT-GDTH (2023) đề cập việc tổ chức ngày hội giao lưu về nghiên cứu khoa học, kỹ thuật để chọn đề tài tham gia các sân chơi phù hợp với học sinh tiểu học.

Nguyên tắc tự nguyện trong văn bản Việt Nam khá thống nhất với bằng chứng từ nghiên cứu của Grinnell và cộng sự.

Những gì làm nên một cuộc thi có giá trị giáo dục

Gợi ý cho nhà trường Việt Nam

• Không giao chỉ tiêu dự thi. Thay vì bắt mỗi lớp nộp một sản phẩm, hãy mở câu lạc bộ, ngày hội trải nghiệm để học sinh tự tìm đến.
• Coi cuộc thi là điểm kết của một quá trình. Giá trị nằm ở nhiều tháng làm việc nhóm, thử và sửa, không chỉ ở ngày thi.
• Bảo vệ liêm chính khoa học. Dạy học sinh ghi chép nhật ký nghiên cứu, ghi nguồn, không chỉnh sửa số liệu. Giáo viên hướng dẫn và cha mẹ không làm thay.
• Chú trọng sự tham gia rộng. Bên cạnh đội tuyển, tổ chức các vòng giao lưu cấp trường để nhiều học sinh được trải nghiệm, không chỉ những em có điều kiện mua bộ robot đắt tiền.
• Khen nỗ lực và quá trình. Đúng như tinh thần của Công văn 3089, ngày hội cấp trường nên biểu dương nỗ lực, không chỉ trao giải.
• Theo dõi tác động thật. Hỏi học sinh trước và sau mùa thi về hứng thú, dự định học tập, để biết hoạt động có đạt mục tiêu hay không.

Nguồn tham khảo

1. Melchior, A., Burack, C., Hoover, M. & Marcus, J. (2017). FIRST Longitudinal Study: Findings at 36 Month Follow-Up (Year 4 Report). Center for Youth and Communities, Heller School, Brandeis University. https://coloradofirst.org/wp-content/uploads/2018/02/first-longitudinal-study-summary-year-4.pdf
2. Grinnell, F., Dalley, S. & Reisch, J. (2020). High school science fair: Positive and negative outcomes. PLOS ONE (CC BY 4.0). https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0229237
3. NGSS Lead States (2013). Appendix I – Engineering Design in the NGSS. https://www.nextgenscience.org/sites/default/files/Appendix%20I%20-%20Engineering%20Design%20in%20NGSS%20-%20FINAL_V2.pdf
4. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2020). Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học. https://hethongphapluat.com/cong-van-3089-bgddt-gdtrh-nam-2020-ve-trien-khai-giao-duc-stem-trong-giao-duc-trung-hoc-do-bo-giao-duc-va-dao-tao-ban-hanh.html
5. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2023). Công văn 909/BGDĐT-GDTH ngày 08/3/2023 hướng dẫn tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong giáo dục Tiểu học. https://luatvietnam.vn/giao-duc/cong-van-909-bgddt-gdth-2023-huong-dan-to-chuc-hoat-dong-giao-duc-stem-273119-d6.html

Trích dẫn bài viết

Ban Biên tập IESDTD tổng hợp (2026). Cuộc thi STEM, robotics và khoa học kỹ thuật: hiệu quả đến đâu và tổ chức thế nào cho đúng. Viện Khoa học giáo dục và phát triển Công nghệ số. https://iesdtd.edu.vn/nghien-cuu/cuoc-thi-stem-robotics-hieu-qua-va-cach-to-chuc