Giáo dục STEM được biết đến như là sự tiếp cận mới trong giáo dục và đào tạo nguồn nhân lực trong tương lai. Trong đó nhấn mạnh sự kết nối, liên thông giữa bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Giáo dục STEM đã và đang được triển khai rộng rãi ở các trường phổ thông. Giáo dục STEM đáp ứng rất tốt dạy học theo định hướng phát triển năng lực. Đó cũng chính là mục tiêu mà chương trình giáo dục phổ thông ban hành 2018 đang hướng tới. Bài báo này giới thiệu sơ lược về giáo dục STEM, vận dụng mô hình 5E thiết kế chủ đề “Nhựa từ sữa” được vận dụng dạy học chương trình môn Hóa học 12. Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm ở Trường Trung học phổ thông Lai Vung 2, tỉnh Đồng Tháp (84 học sinh lớp 12) qua tổ chức hoạt động ngoại khóa với chủ đề giáo dục STEM “Nhựa từ sữa”. Đánh giá sự tiến bộ của học sinh về năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học qua sản phẩm của chủ đề, bài kiểm tra và phiếu quan sát. Kết quả thực nghiệm sư phạm sau khi xử lý thống kê cho thấy hiệu quả và tính khả thi của phương pháp đề xuất.STEM education is known as the new approach for educating and training the future human resource. It lays emphasis on the connection among 4 fields, namely Science, Technology, Engineering, and Mathematics. It has been widely deployed in high schools to develop student competences. This is also the ultimate goal of the general education program issued in 2018. This article briefly introduces the STEM education, applying the 5E model to design the theme “Plastic from Milk” to teach Chemistry in grade 12th. We performed the pedagogical experiment at Lai Vung 2 High School, Dong Thap Province (involving 84 12thgrade students) by organizing extracurricular activities under the theme “Plastic from Milk”. The students’ improved competencies in applying their learned knowledge, skills, are measured by the theme outputs, tests, and observation sheet. The obtained results show the efficiency of the proposed method.