No estudo PISA 2012 participaram 65 países e economias, 34 membros da OCDE e 31 países e economias parceiros da OCDE. Esta prova avalia os desempenhos de alunos de 15 anos que frequentam pelo menos o 7º ano de escolaridade nas áreas de leitura, matemática, ciências e resolução de problemas, sendo a matemática o seu domínio principal. Pela primeira vez, alguns países também aplicaram uma prova sobre Finanças, mas Portugal não considerou essa opção.
É a segunda vez que a matemática é avaliada como domínio principal no projeto PISA, tendo também sido o domínio principal em 2003. Em 2012 faz, pois, sentido realizar uma análise aprofundada da evolução no desempenho dos alunos no domínio da matemática em cerca de dez anos. A possibilidade de utilizar um conjunto de itens comuns aos dois ciclos, uma vez que os itens do PISA não são públicos, permite a análise comparada do desempenho dos alunos em 2003 e em 2012. O PISA 2012, tal como todos os outros ciclos, utiliza uma escala global para medir o desempenho dos alunos baseada numa média de 500 pontos e num desvio padrão de 100 pontos. Esta escala foi definida em 2003 quando a matemática foi avaliada como domínio principal.
Os itens da prova PISA 2012 resultaram, à semelhança de todos os outros ciclos, de um conjunto muito vasto de itens aplicado no estudo piloto em 2011.
Em 2012, como habitualmente, o teste PISA foi aplicado com papel e lápis, considerando treze cadernos diferentes distribuídos aleatoriamente pelos alunos. Cada caderno contém obrigatoriamente itens do domínio principal (matemática) e outros de uma ou das duas áreas de avaliação secundária. Alguns países, como Portugal, aplicaram também um teste em computador (matemática, leitura e resolução de problemas) a uma subamostra de alunos.
Em 2012, foram também aplicados diversos questionários de contexto: o questionário ao aluno que inclui questões sobre si próprio e o contexto familiar, bem como sobre a trajetória escolar, o tempo dedicado ao estudo, a escola e experiências de aprendizagem; o questionário à escola com questões sobre características da escola e do seu corpo docente e discente; e, opcionalmente, o questionário aos pais, incluindo perguntas de caracterização sociodemográfica e sobre as suas perceções relativas à escola e expectativas para os filhos, particularmente no que concerne à matemática.
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Questionário do aluno (Versão A)
Questionário do aluno (Versão B)
Questionário do aluno (Versão C)
Questionário à escola
Questionário aos pais