Figure 28. Major Components of the PISA 2015 Framework for Scientific Literacy

Figure 28. Major Components of the PISA 2015 Framework for Scientific Literacy 
Competencies 
Knowledge 
Attitudes 

Explaining 
phenomena 
scientifically

Evaluating and 
designing scientific 
enquiry

Interpreting data and 
evidence scientifically

Knowledge of the 
content of science:

Physical systems

Living systems

Earth and space 
systems

Procedural 
knowledge

Epistemic knowledge

Interest in science

Valuing scientific 
approaches to 
enquiry

Environmental 
awareness
115. The ratio of items assessing students’ content knowledge of science to items assessing 
procedural 
and 
epistemic knowledge of science will be about 3:2. Approximately 50 per cent of the 
items will test the competency to explain phenomena scientifically, 30 per cent the competency to 
interpret data and evidence scientifically, and 20 per cent their competency to evaluate and design 
scientific enquiry. The cognitive demand of items will consist of a range of low, medium and hard. 
The combination of these weightings and a range of items of varying cognitive demand will enable 
proficiency levels to be constructed to describe performance in the three competencies that define 
scientific literacy.

165 
REFERENCES 
American Association for the Advancement of Science. (1989). Science for all Americans: a 
Project 2061 report on literacy goals in science, mathematics and technology. Washington, D.C.: 
AAAS.
Anderson, L. W., & Krathwohl, D. R. (2001). A Taxonomy for Learning, teaching and Assessing: A 
revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives. London: Longman.
Bandura, A. (1997). Self-efficacy: The exercise of control. New York: W.H.Freeman and Company.
Biggs, J. and K. Collis (1982). Evaluating the quality of learning: The SOLO taxonomy. New York, 
Academic Press.
Bloom, B. S. (Ed.). (1956). Taxonomy of educational objectives: the classification of educational 
goals Handbook 1, Cognitive domain. London: Longmans.
Bøe, M. V., Henriksen, E. K., Lyons, T., & Schreiner, C. (2011). Participation in science and 
technology: young people and achievement-related choices in late-modern societies. Studies in 
Science Education, 47(1), 37 - 72.
Bogner, F. and M. Wiseman (1999), “Toward Measuring Adolescent Environmental Perception”, 
European Psychologist 4 (3).
Brookhart, S.M., & Nitko, A.J. (2011) Strategies For Constructing Assessments of Higher Order 
Thinking Skills. In G. Schraw & D.R. Robinson (Eds) Assessment of Higher Order Thinking Skills 
(pp.327-359).North Carolina: IAP .
Confederacion de Sociedades Cientificas de España (2011). Informe ENCIENDE. Enseñanza de 
las Ciencias en la Didáctica Escolar para edades tempranas en España. Madrid: Author.
Davis, S.L., & Buckendahl, C.W. (2011) Incorporating Cognitive Demand in Credentialing 
Examinations. In G. Schraw & D.R. Robinson (Eds) Assessment of Higher Order Thinking Skills 
(pp.327-359).North Carolina: IAP .
Drechsel, B., Carstensen, C., & Prenzel, M. (2011)
. 
The role of content and context in PISA 
interest scales 
– A study of the embedded interest items in the PISA 2006 Science assessment
. 
International Journal of Science Education, Volume 33, Number 1, 73-95
Duschl, R. (2007). Science Education in Three-Part Harmony: Balancing Conceptual, Epistemic 
and Social Learning Goals. Review of Research in Education, 32, 268-291.52
Eagles, P.F.J. and R. Demare (1999), “Factors Influencing Children’s Environmental Attitudes”, 
The Journal of Environmental Education, 30 (4)
European Commission. (1995). White paper on education and training: Teaching and learning
—
Towards the learning society (White paper). Luxembourg: Office for Official Publications in 
European Countries.
Fensham, P. (1985). Science for all: A reflective essay. Journal of Curriculum Studies, 17(4), 415-
435.
Ford, M. J., & Wargo, B. M. (2012). Dialogic framing of scientific content for conceptual and 
epistemic understanding. Science Education, 96(3), 369-391.
Gardner, P. L. (1975). Attitudes to Science. Studies in Science Education, 2, 1-41.

166 
Gott, R., Duggan, S., & Roberts, R. (2008). Concepts of evidence. University of Durham
. 
Downloaded from http://www.dur.ac.uk/rosalyn.roberts/Evidence/cofev.htm, Sept 23, 2012.
Kane, M. (2006). Validation. In R.L. Brennan (Ed.), Educational measurement (4th ed., pp. 17-64). 
Westport, CT: American Council on Education, Praeger Publishers
Klopfer, L. E. (1971). Evaluation of Learning in Science. In B. S. Bloom, J. T. Hastings & G. F. 
Madaus (Eds.), Handbook of Formative and Summative Evaluation of Student Learning. London: 
McGraw-Hill Book Company.
Klopfer, L. E. (1976). A structure for the affective domain in relation to science education. Science 
Education, 60(3), 299-312.
Kuhn, D. (2010). Teaching and learning science as argument. [10.1002/sce.20395]. Science 
Education, 94(5), 810-824.
Lederman, N. G. (2006). Nature of Science: Past, Present and Future. In S. Abell & N. G. 
Lederman (Eds.), Handbook of Research on Science Education (pp. 831-879). Mawah, NJ: 
Lawrence Erlbaum.
Longino, H. E. (1990). Science as Social Knowledge. Princetown, NJ: Princetown University Press.
Marzano, R. J. and J. S. Kendall (2007). The new taxonomy of educational objectives. Thousand 
Oaks, CA, Corwin Press.
Millar, R. (2006). Twenty First Century Science: Insights from the Design and Implementation of a 
Scientific Literacy Approach in School Science. International Journal of Science Education, 28(13), 
1499-1521.
Millar, R., & Osborne, J. F. (Eds.). (1998). Beyond 2000: Science Education for the Future. 
London: King's College London.
Millar, R., Lubben, F., Gott, R., & Duggan, S. (1995). Investigating in the school science laboratory: 
conceptual and procedural knowledge and their influence on performance. Research Papers in 
Education, 9(2), 207-248.
Mislevy, Robert J. and Geneva D. Haertel (2006) Implications of Evidence-Centered Design for 
Educational Testing. Educational Measurement: Issues and Practice, 25 (4), 6
–20.53
National Academy of Science. (1995). National Science Education Standards. Washington, D.C.: 
National Academy Press.
National Research Council. (2000). Inquiry and the National Science Education Standards. 
Washington D.C.: National Academy Press.
National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, 
Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington, DC.: Committee on a Conceptual Framework 
for New K-12 Science Education Standards. Board on Science Education, Division of Behavioral 
and Social Sciences and Education.
OECD (1999). Measuring Student Knowledge and Skills: A New Framework for Assessment. 
Paris, OECD (Organisation for economic co-operation and development).
OECD. (2000). Measuring Student Knowledge and Skills: The PISA 2000 Assessment of Reading, 
Mathematical and Scientific Literacy. Paris: OECD.
OECD. (2003). The PISA 2003 Assessment Framework: Mathematics, Reading, Science and 
Problem Solving Knowledge and Skills. Paris: OECD.

167 
OECD. (2006). The PISA 2006 Assessment Framework for Science, Reading and Mathematics. 
Paris: OECD.
OECD. (2007). PISA 2006: Science Competencies for Tomorrow's World: Volume 1: Analysis. 
Paris: OECD.
OECD (2009). PISA 2006 Technical Report. Paris: OECD
OECD. (2011). What kinds of careers do boys and girls expect for themselves? PISA in focus. 
Paris: OECD.
Ormerod, M. B., & Duckworth, D. (1975). Pupils' Attitudes to Science. Slough: NFER.
Osborne, J. F. (2010). Arguing to Learn in Science: The Role of Collaborative, Critical Discourse. 
Science, 328, 463-466.
Osborne, J. F., & Dillon, J. (2008). Science Education in Europe: Critical Reflections. London: 
Nuffield Foundation.
Osborne, J. F., Simon, S., & Collins, S. (2003). Attitudes towards Science: A Review of the 
Literature and its Implications. International Journal of Science Education, 25(9), 1049
–1079.
Rickinson, M. (2001), Learners and Learning in Environmental Education: A Critical Review of the 
Evidence, Environmental Education Research 7
␣
(3).
Rychen, D. S., & Salganik, L. H. (Eds.). (2003). Definition and Selection of Key competencies: 
Executive Summary. Göttingen, Germany: Hogrefe.
Schibeci, R. A. (1984). Attitudes to Science: an update. Studies in Science Education, 11, 26-59.54
Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik 
Deutschland (KMK) (2005). Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss 
(Jahrgangsstufe 10)
Tai, R. H., Qi Liu, C., Maltese, A. V., & Fan, X. (2006). Planning Early for Careers in Science. 
Science, 312, 1143-1145.
Taiwan Ministry of Education. (1999). Curriculum outlines for "Nature Science and Living 
Technology". Taipei, Taiwan: Ministry of Education.
UNEP. (2012). 21 Issues for the 21st Century: Result of the UNEP Foresight Process on Emerging 
Environmental Issues. United Nations Environment Programme (UNEP). Nairobi, Kenya.
UNESCO (2003), “UNESCO and the International Decade of Education for Sustainable 
Development (2005
–2015)”, UNESCO International Science, Technology and Environmental 
Education Newsletter, Vol. XXVIII, no. 1
–2, UNESCO, Paris.
UNESCO (2005) International Implementation Scheme for the UN Decade of Education for 
Sustainable Development, UNESCO, Paris.
Weaver, A. (2002), “Determinants of Environmental Attitudes: A Five-Country Comparison”, 
International Journal of Sociology, 32 (1)
Webb, N. L. (1997). Criteria for alignment of expectations and assessments in mathematics and 
science education. Washington, DC, Council of Chief State School Officers and National Institute 
for Science Education Research Monograph.
Wiliam, D. (2010). What Counts as Evidence of Educational Achievement? The Role of Constructs 
in the Pursuit of Equity in Assessment. Review of Research in Education, 34, 254-284.

168 
Ziman, J. (1979). Reliable Knowledge. Cambridge: Cambridge University Press.