Toán học - nền tảng trong thời đại công nghệ số?

Trên diễn đàn truyền thông cả nước, thời gian gần đây xuất hiện các cụm từ “thờ ơ” với ngành kỹ thuật hay “tháo chạy”, “quay lưng” và “né” với khoa học tự nhiên. Những con số được Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) công bố, có khoảng 35% học sinh phổ thông lựa chọn tổ hợp Khoa học tự nhiên và các môn Khoa học tự nhiên như Vật lý, Hóa học, Sinh học ngày càng “lép vế”. Học sinh chọn tổ hợp môn thi tốt nghiệp trung học phổ thông (giai đoạn 2020-2024) về khoa học tự nhiên thấp hơn gần 30% so với khoa học xã hội. Trong kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông năm 2025, chỉ có 0,8% học sinh đăng ký môn Công nghệ và 0,7% cho môn Tin học. Đây là xu hướng trước mắt, nhưng hệ lụy lâu dài và có thể dẫn đến khủng hoảng nhân lực chất lượng cao trong kỷ nguyên số.

Các nghị quyết của Đảng và Nhà nước đều khẳng định khoa học, công nghệ và sáng tạo đổi mới là động lực trung tâm của tăng trưởng trong kỷ nguyên mới, một thực trạng đáng lo ngại đang hằng ngày diễn ra ngay tại bậc học phổ thông: Đường đi của các môn học khoa học tự nhiên đang “đứt gãy”.

Học sinh Trường Tiểu học và THCS May hào hứng trong giờ học STEM. Ảnh minh họa

Toán học là nền tảng thời đại công nghệ số và không thể thay thế

Nhận định này mang tính toàn cầu mà không chỉ riêng một quốc gia nào. Đặc điểm khoa học của toán học là tư duy logic và giải quyết vấn đề có hệ thống. Đây là kỹ năng quan trọng trong mọi ngành nghề. Toán học không chỉ là môn học trong trường mà là nền móng của toàn bộ thời đại số. Từ AI, internet, đến tài chính và công nghệ cao, tất cả đều vận hành dựa trên các nguyên lý toán học. Toán học không chỉ là công cụ tính toán mà còn là “ngôn ngữ” của công nghệ hiện đại.

Toán học là cốt lõi của khoa học máy tính, để xây dựng thuật toán dựa trên logic và cấu trúc toán học, cấu trúc dữ liệu, tối ưu hóa, giải quyết bài toán với độ phức tạp đều phải có năng lực toán học. Có thể nói, không có toán học thì không thể lập trình hiệu quả cho máy tính hoạt động, nếu không nó chỉ là cỗ máy chết không hoạt động, vô dụng.

Các lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (machine learning) chủ yếu phụ thuộc chặt chẽ vào toán học, như đại số tuyến tính (vector, ma trận) hay xác suất thống kê và giải tích hàm (tối ưu hóa).

Ngoài ra, tự động hóa và công nghệ cao như robot, xe tự lái, rất cần kiến thức toán học để tính toán, để định vị, điều khiển và tối ưu hóa đường đi. Toán học giúp máy “hiểu” và tương tác với cuộc sống thực và thế giới.

Đáng chú ý, trong thời đại dữ liệu lớn, toán học giúp phân tích, dự đoán xu hướng; hỗ trợ ra quyết định trong tài chính, marketing, logistics. Doanh nghiệp dựa vào mô hình toán để tối ưu lợi nhuận, mang lại lợi ích kinh tế quốc gia.

Trong đồ họa máy tính và các dạng game, những hình ảnh 2D/3D, thực tế ảo, game là những ứng dụng thực tế phổ biến của toán học. Dựa trên hình học, vector, ma trận của toán học, các hình ảnh trở nên mượt mà và chân thực hơn.

Như vậy, Toán học không chỉ hỗ trợ công nghệ mà nó chính là nền tảng vận hành toàn bộ hệ thống số, nó là “bộ não” của công nghệ số. Toán học biến dữ liệu thành “giá trị”. Dữ liệu thô không có ý nghĩa nhưng qua toán học sẽ giúp con người phát hiện quy luật, dự đoán tương lai và tối ưu hóa quyết định của mình. Có thể khẳng định toán học cung cấp: Tư duy logic; khả năng mô hình hóa vấn đề; cách ra quyết định dựa trên dữ liệu; tối ưu hóa thế giới thực; định hình các công nghệ tương lai. Đây thực sự là những năng lực sống còn trong thời đại số.

Hiện trạng “tắc nghẽn” dòng chảy toán học và đề xuất hướng khơi thông

Chẳng riêng gì ở Việt Nam, thế giới đã báo động với cái tên ẩn dụ “Đường ống STEM bị rò rỉ” (Leaky STEM Pipeline) và chúng ta không thể dùng mệnh lệnh để thay đổi hiện tượng này mà cần tìm giải pháp đồng bộ, liên ngành, bắt đầu từ rất sớm, ngay cấp học tiểu học hay giáo dục phổ thông. 

Kết quả công bố kỳ khảo sát chất lượng học sinh lớp 12 toàn thành phố năm học 2025-2026 của Sở GD&ĐT Hà Nội cho thấy, các môn khoa học tự nhiên, đặc biệt là môn Toán học vẫn đang là “vật cản” lớn. Phổ điểm môn Toán tập trung chủ yếu trong khoảng từ 3-5 điểm là quá thấp.

Các thầy, cô giáo và chuyên gia đều cho rằng, đa phần học sinh chưa có đam mê học toán từ nhỏ, trong khi năng lực toán học phải có quá trình dài tích lũy, rèn luyện kỹ năng. Môn toán luôn ám ảnh với đa phần học sinh bởi 4K: Khó, khổ và khô khan.

Chúng ta vẫn cho rằng học sinh “học lệch”, nhưng đó là sự tính toán của người học “thông minh”, bởi vì các em phải sống chung với hệ thống thi cử nặng nề, áp lực, chỉ cần qua một kỳ thi đánh giá là được tất cả. Hệ thống trường chuyên mở ra quá nhiều khối chuyên, có bao nhiêu môn thi học sinh giỏi toàn quốc là có bấy nhiêu khối chuyên.

Trung Quốc, quốc gia dẫn đầu về AI, đang tìm đường nuôi dưỡng tài năng toán học từ rất sớm, tuyển chọn theo cơ chế riêng và miễn thi vào các trường đại học. Bộ GD&ĐT tuy đã khơi dậy tình yêu khoa học STEM ngay từ trường phổ thông nhưng ít có sự liên kết, còn rời rạc giữa các trường, các vùng, để trở thành một hệ sinh thái STEM liên thông toàn quốc và hội nhập quốc tế.

Một “cú huých” mới đây, đáng được khuyến khích, đó là thỏa thuận hợp tác giữa Quỹ Hỗ trợ đổi mới giáo dục Việt Nam và Viện Nghiên cứu cao cấp Việt Nam về Toán. Thỏa thuận nhằm: Xây dựng hệ sinh thái Toán học với chất lượng nghiên cứu và đào tạo đẳng cấp quốc tế; hỗ trợ đào tạo thế hệ nhà toán học Việt Nam có ảnh hưởng toàn cầu; đưa Viện, cùng các trường Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học quốc gia Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh) trở thành trung tâm toán học hàng đầu khu vực và thế giới. Thỏa thuận hợp tác được ký dài hạn với hàng triệu USD được giải ngân hằng năm. Đây thực sự là một tin không có gì vui hơn cho những học sinh yêu thích toán học!