ผลการทดสอบมาตรฐาน Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) สำหรับวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนไทยทั่วประเทศในปี ค.ศ. 2011 พบว่า ในระดับประถมศึกษาปีที่ 4 นักเรียนไทยมีคะแนนเฉลี่ย 472 ซึ่งต่ำกว่าคะแนนเฉลี่ย 500 ของนักเรียนระดับเดียวกันทั่วโลกและในระดับมัธยมศึกษาปีที่ 2 นักเรียนไทยมีคะแนนเฉลี่ยเพียง 451 ซึ่งต่ำกว่าคะแนนเฉลี่ย 500 ของนักเรียนระดับเดียวกันทั่วโลก (Provasnik et al., 2012) ซึ่งสอดคล้องกับผลรายงานของ World Economic Forum ใน Global Competitiveness Report 2014–2015 ที่เสนอว่าคุณภาพการศึกษาระดับประถมศึกษาของไทยมีค่า 3.6 จากคะแนนเต็ม 7.0 (51%) จัดอยู่ในลำดับที่ 91 จาก 144 ประเทศที่เข้าร่วม และอยู่ในลำดับที่ 7 จาก 10 ประเทศของกลุ่มประเทศอาเซียน, และมีคุณภาพการสอนคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์เป็น 3.9 จากคะแนนเต็ม 7.0 คะแนน (56%) จัดอยู่ในลำดับที่ 6 ของกลุ่มประเทศอาเซียน นอกจากนี้จากการประเมินผลนานาชาติของโครงการ Programme for International Student Assessment (PISA) พบว่า ความรู้และทักษะทางวิทยาศาสตร์ของเด็กไทย อยู่ในระดับต่ำกว่าค่าเฉลี่ย อีกทั้งประเทศไทยยังขาดแคลนนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่จะขับเคลื่อนการพัฒนา สิ่งเหล่านี้แสดงถึงปัญหาของการศึกษาขั้นพื้นฐานของประเทศไทยและขีดความสามารถในการแข่งขันกับกลุ่มประเทศอาเซียน ปัญหาเหล่านี้มีปัจจัยหลายอย่าง แต่ปัจจัยที่สำคัญมากอันหนึ่งคือ ครูผู้สอน คุณภาพของครูผู้สอนส่งผลอย่างมากต่อการพัฒนาศักยภาพผู้เรียนและสะท้อนคุณภาพการศึกษา ซึ่งปัจจัยนี้ก็เป็นความท้าทายที่ใหญ่เพราะครูผู้สอนส่วนใหญ่ผ่านการเรียนรู้ในแบบดั้งเดิมที่ไม่ได้เน้นการเรียนการสอนแบบมีปฏิสัมพันธ์ ขณะเดียวกันงานวิจัยได้แสดงว่า การเรียนการสอนที่มีกันทั่วไปนั้น ที่ให้ครูเป็นแหล่งความรู้แต่ไม่ใช่ผู้จัดกระบวนการเรียนรู้นั้น ไม่ได้ส่งเสริมให้นักเรียนมีการเรียนรู้ที่ยั่งยืน ทำให้นักเรียนขาดความรู้ และทักษะที่เพียงพอที่เป็นไปตามวัตถุประสงค์ของการเรียนรู้ ซึ่งงานวิจัยเหล่านี้ยังได้แสดงด้วยว่า การอบรมที่ถูกต้อง เหมาะสม และต่อเนื่อง สามารถทำให้ครูเป็นผู้เรียนที่มีปฏิสัมพันธ์ (active learner) และครูนั้นสามารถที่จะทำให้ชั้นเรียนที่ครูสอนกลายเป็นชั้นเรียนที่มีปฏิสัมพันธ์ได้ การอบรมนั้นจะต้องอยู่บนพื้นฐานความรู้ที่ถูกต้อง ให้ครูได้มีโอกาสลงมือทำจริงในการอบรม และสอดคล้องกับการเรียนการสอนที่ครูจะเจอให้ห้องเรียนจริง สะเต็มศึกษา (STEM Education) เป็นนวัตกรรมการเรียนรู้รูปแบบหนึ่งที่บูรณาการความรู้ใน 4 ศาสตร์ที่มีความสำคัญอย่างมากกับการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ การพัฒนาคุณภาพชีวิต และความมั่นคงของประเทศ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรม (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เข้าดวยกัน ให้ผูเรียนนําความรู้ไปใช้แก้ปญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหมที่เป็นประโยชน์ต่อการดําเนินชีวิตและการประกอบอาชีพ ผ่านประสบการณ์ในการทํากิจกรรมการเรียนรู้แบบโครงงานเป็นฐาน (Project-Based Learning) หรือ กิจกรรมการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning) ปี พ.ศ. 2556 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดตั้งเครือข่ายสะเต็มศึกษาประเทศไทย เพื่อเป็นกลไกในการขับเคลื่อนและส่งเสริมการจัดการเรียนรูตามแนวทางสะเต็มศึกษาในโรงเรียนทั่วประเทศโดยมี ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ ที่ สสวท. เป็นศูนยกลางในการบริหารจัดการและประสานงานกับ ศูนย์การศึกษาสะเต็มศึกษาภาคจํานวน 13 ศูนย์ ซึ่งอยูใน 12 จังหวัดทั่วประเทศ สำหรับในจังหวัดอุบลราชธานี ศูนย์การศึกษาสะเต็มศึกษาภาค ตั้งอยู่ที่โรงเรียนเบ็ญจะมะมหาราช และมหาวิทยาลัยอุบลราชธานีทำหน้าที่เป็นมหาวิทยาลัยพี่เลี้ยงสะเต็มศึกษา โดย ผศ.ดร.สุระ วุฒิพรหม เป็นวิทยากรแกนนำ (Core Trainer) ดังนั้นเพื่อเป็นการเตรียมความพร้อมของบุคลากรทั้งระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานและบุคลากรของมหาวิทยาลัย ซึ่งเป็นผู้รับช่วงต่อนักเรียนเข้ามาศึกษาในระดับอุดมศึกษา ให้มีความรู้ความเข้าใจในหลักการและจุดมุ่งหมายของการเรียนการสอนตามหลักสูตร STEM Education รวมทั้งการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาให้กับโรงเรียนเครือข่ายสะเต็มศึกษา ในปีงบประมาณ 2560 ได้รับอนุมัติให้จัดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาสำหรับครูคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อให้ครู อาจารย์ ได้รับทราบแนวทางและนำไปวางแผนการจัดการต่อไป เพื่อให้เกิดการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในปีงบประมาณ 2561 นี้ ยังคงมีการอบรมเชิงปฏิบัติการให้ความรู้เกี่ยวกับสะเต็มศึกษาการจัดการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 แก่อาจารย์และครูกลุ่มที่ยังไม่ได้รับการอบรม จากนั้นก็เป็นการอบรมเชิงปฏิบัติการออกแบบและพัฒนาแผนการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเพื่อให้ครูนำแผนฯ ไปใช้จริงกับนักเรียนของตนเอง หลังจากนั้นก็จะเป็นการติดตามและประเมินผลการดำเนินงานของครูทั้งผ่านระบบออนไลน์และการนิเทศการสอน และสรุปผลการดำเนินงานตลอดโครงการเพื่อหา best practice ในการจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษา