我國參加經濟合作暨發展組織（Organisation for Economic Co-operation and Development，簡稱OECD）所主辦的學生基礎素養能力國際評量計畫（Programme for International Student Assessment，簡稱PISA）與OECD總部和世界各國同步公布結果。在七十二個參與計畫的國家中，我國十五歲學生的科學總平均在國際的排名為第四名，數學總平均在國際的排名為第四名，表現極其優異。這顯示我國科學教育和數學教育有相當不錯的水準。而閱讀總平均排名為第二十三名，雖高於OECD的平均值，但卻落後於亞洲的新加坡、日本與韓國，值得省思。
PISA評量主要分為三個領域：閱讀素養、數學素養及科學素養。在PISA裡所謂的素養包含知識（Knowledge）與能力（Competencies）。以15歲群(即國中三年級生與高中一年級生)為調查對象，主要目的在評量學生們在完成義務教育之後，是否能夠掌握社會所需的知識與能力。PISA以每三年為週期來舉辦，每次的主試領域則由閱讀、數學及科學輪流擔任。PISA評量結果不僅提供給各參與國檢視該國學生的基本素養，同時深入探究其教育制度、課程與教學優缺點，並進行省思、檢核與改革。科技部和教育部體認到未來我國國民在國際競爭力的重要性，希望持續了解我國學生的學習特色與優缺點，並與其他國家進行比較，提供改進我國教育政策及課程之參考，因此從2006年開始參與PISA，至今2015年為第四次參加該國際比較調查研究。
PISA 2015有下列幾項重要的變革，包括PISA 2015施行全面電腦化測驗，同時科學評量因施行電腦化而得以提供模擬操作實驗，因此增加評量及設計科學探究向度，同時也增加評量科學認識論知識。除此之外，也增加科學教師與非科學教師的教學問卷調查。PISA 2015評量以科學素養為主，數學素養及閱讀素養為輔，共有72個國家及經濟體參與，15歲學生樣本超過五十三萬人。我國應試樣本包含214所學校(包括國中、高中、高職及五專)，共計7,708名學生受測（有效率達到96.7%）。同時有1,549名科學教師及3,132名非科學教師線上填寫科學及非科學教師問卷，填答率分別為98.7%及98.6%。
測驗結果
（一）整體表現
我國學生在此次的PISA 2015國際評量中，「科學」的平均成績在國際的排名為第四名，「數學」的平均成績在國際的排名為第四名，「閱讀」的成績則落在第二十三名。
由於PISA 2015是以科學素養為主測，因此詳細的評量學生各項知識與能力。我國學生在學科領域的表現，分別為「生命科學」排名第三，「理化」排名第六，「地球科學」排名第五。在能力向度的表現，分別為「解釋科學現象」排名第三，「評量及設計科學探究」排名第七，「解讀科學數據及舉證科學證據」排名第四。在「科學學科知識」排名第三，「科學程序性與認識論知識」排名第五。
（二）趨勢分析
我國科學雖在2006年排名為第四名，卻在2009年大幅下滑到排名第十二名，到2012年排名第十三名。此次2015年的國際排名為第四名，能夠大步提升到2006年的排名，同時分數也恰好都是532分，實屬得來不易，值得珍惜。惟標準差加大為100，數據顯示學生的歧異度擴大，可能是男學生間的差異造成。我國數學素養表現維持與2012年主測為數學時表現一樣的程度，在國際的排名為第四名。我國閱讀素養的表現與2009年主測為閱讀時表現一樣的程度，在國際的排名為二十三名，相較於2012年第八名則是退步。
在性別差異方面，男學生在科學和數學素養表現上比女學生好，但未達顯著差異。而閱讀素養則顯示女學生的閱讀素養優於男學生，且達顯著差異。
（三）不同素養水準學生人數比例分配
PISA同時也依學生的素養表現將科學及閱讀分為七層1（數學分為六層）不同素養水準。層級2以上界定為「達到基本素養水準的學生」，層級5以上屬於頂尖學生。
〔科學〕我國學生在不同科學素養水準人數分配比例來看，層級5以上比例為15.4%。相較於2012年，頂尖學生比例明顯增加7.1%，值得高興。但未達基本素養水準（低於層級2）的比例為12.4%，與2012年相比略微增加2.6%，值得持續關注。
〔數學〕我國學生在素養水準5以上的學生比例為28.1%，比2012年顯著減少約9%，而主要是因為層級6以上學生比例驟降8%。值得探討為何頂尖學生人數驟降。至於低於層級2的學生比例為12.7%，與2012年相比略微下降。
〔閱讀〕我國學生在素養水準層級5以上的臺灣學生比例為6.9%，比2012年明顯減少；低於層級2的學生比例為17.2%，比2012年明顯增加，值得注意。
（四）學生和科學教師問卷分析
由科學教師問卷和學生問卷上均顯示約有五成五以上的科學教師幾乎從未或一學期1次或更少讓學生針對所給的科學問題，形成假設，找出變因，進行實驗設計。雖然我國課綱強調國中一到三年級需培養學生設計實驗驗證假設以及操控變因等能力，除在國一課本納入假設、操縱變因、應變變因等定義，但未曾落實於實驗課程教學中。值得深思何以未落實此重要能力於實驗課程教學與會考的評量。
1 PISA 2015將科學及閱讀表現由低至高分為七層素養水準：層級1a、層級1b、層級2、層級3、層級4、層級5、層級6；數學表現由低至高分為六層素養水準：層級1、層級2、層級3、層級4、層級5、層級6。
