PISA entend par compréhension de l’écrit la capacité de comprendre et d’utiliser des textes de tous genres et issus de différents contextes, de réfléchir à leur propos et d’en développer une compréhension plus approfondie. Cette capacité devrait permettre aux adolescents de développer leurs propres connaissances et leur potentiel et de participer activement à la vie en société.

Décrire et évaluer des études scientifiques et proposer des moyens de répondre à des questions de manière scientifique, comme par ex. l’identification de problèmes scientifiques.

Les connaissances épistémiques se rapportent à une compréhension du type et de l’origine de savoirs scientifiques et décrit la faculté à réfléchir de manière argumentative et à débattre (par ex. juger de la pertinence de résultats obtenus par des expériences, faire la différence entre observation, fait, hypothèse, modèle et théorie).

Les connaissances procédurales se rapportent aux connaissances sur les procédés et méthodes qui sont fondamentaux pour la recherche scientifique et qui soutiennent la collecte, l’analyse et l’interprétation de données scientifiques (connaissances en matière de conception de tests, d’erreurs de mesure, de techniques de contrôle).

Les connaissances procédurales sont des connaissances sur les procédures et méthodes indispensables à la recherche scientifique, utilisées notamment pour la collecte, l’analyse et l’interprétation de données scientifiques (connaissances en matière de conception de tests, d’erreurs de mesure, de techniques de contrôle).

Les connaissances épistémiques sont des connaissances qui permettent de comprendre le type et l’origine de savoirs scientifiques, de réfléchir et de discuter en ayant recours à des arguments fondés (par ex. juger de la pertinence de résultats obtenus par des expériences, faire la différence entre observation, fait, hypothèse, modèle et théorie).

Connaissances portant sur les faits, concepts et théories explicatives les plus importants dans les domaines de la physique, de la chimie, de la biologie, des sciences de la Terre, des sciences appliquées et de la technologie.

Les élèves sont divisés en trois groupes :

• les élèves sans contexte migratoire : au moins un des parents ainsi que l’élève lui-même sont nés au Luxembourg ;
• les élèves de la première génération : les deux parents ainsi que l’élève sont nés à l’étranger ;
• les élèves de la deuxième génération : l’élève lui-même est né au Luxembourg, mais ses deux parents sont nés à l’étranger.

Dans le cadre des analyses effectuées, les deux derniers groupes ont par ailleurs été regroupés sous la désignation « élèves avec contexte migratoire ».

Le contexte socio-économique des élèves est défini selon l’« indice du statut économique, social et culturel » (SESC). Celui-ci prend en compte trois aspects de l’origine sociale : le statut professionnel des parents (plus la valeur de cette variable est élevée, plus le statut socio-économique des parents l’est également), le niveau de formation le plus élevé de l’un des deux parents, et les ressources matérielles de la famille (aisance, biens culturels et ressources éducatives).

Les convictions épistémologiques des élèves sont étroitement liées à la valeur qu’ils accordent aux sciences en général et à la recherche scientifique dans ce domaine. Cette variable analyse les perceptions des élèves concernant la façon dont naissent les savoirs, les manières de les prouver et comment ils peuvent se développer et changer. Exemple d’item : « Une bonne façon de savoir si quelque chose est vrai, c’est de faire une expérience. » Pour l’analyse des résultats, les réponses « d’accord » et « tout à fait d’accord » ont été regroupées.