La velocidad a la que los cambios tecnológicos se están sucediendo en nuestra sociedad han hecho que la necesidad de  profesionales con habilidades científicas y conocimientos en tecnología esté en aumento. Por ello, la importancia del aprendizaje de los estudiantes en materias científicas está siendo uno de los focos fundamentales de diversas investigaciones en los últimos años. Para englobar todas estas materias, en muchas ocasiones se utiliza la palabra STEM  como acrónimo de las siglas en inglés de los términos Science, Technology, Engineering y Mathematics. Por otro lado, la influencia que tiene el pensamiento crítico y creativo y de la motivación de los estudiantes en su aprendizaje, también está cobrando gran  importancia. Con la finalidad de conocer la relación que existe entre estas estrategias y el aprendizaje en materias STEM, se ha hecho un estudio de la motivación y el pensamiento crítico y creativo de 251 alumnos de entre 12 y 16 años y se ha comparado con el rendimiento académico de las asignaturas de Física y Química, Tecnología, Biología y Geología, Matemáticas y con su media aritmética. Los resultados muestran que, tanto el pensamiento crítico y creativo como la motivación, se correlacionan positivamente con el rendimiento académico de manera significativa en  todas las materias STEM. Desde otra perspectiva, si se realiza un estudio estadístico ANOVA de comparación de medias, se observa que a mayor motivación, mejores notas de las asignaturas STEM. En el caso del pensamiento crítico y creativo, esta relación sólo es significativa para la media de las asignaturas de ciencias, Matemáticas y Biología y Geología, pero no para Física y Química y Tecnología. Como conclusión, se puede destacar que, en el estudio presentado, la motivación del alumnado tiene una mayor relación con su rendimiento en materias científicas que el pensamiento crítico y creativo.