PISA 2015 เน้นวิทยาศาสตร์เป็นการประเมินหลักครั้งที่สองถัดจาก PISA 2006 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อติดตามแนวโน้มของการเปลี่ยนแปลงผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียนในช่วงเวลาที่เปลี่ยนไป รายงานฉบับนี้เป็นการนำเสนอข้อมูลที่เป็นประโยชน์และเพื่อใช้เป็นแนวทางในการจัดการศึกษาและยกระดับคุณภาพการศึกษาในด้านต่าง ๆ เช่น การจัดการเรียนการสอน การพัฒนาหลักสูตร การพัฒนาครู การจัดสรรทรัพยากร
นักเรียนด้อยโอกาสด้านสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมมักพบอุปสรรคในการเรียนทำให้ไม่สามารถพัฒนาได้เต็มที่ และความสามารถในการเรียนและการมีส่วนร่วมสร้างสังคมในอนาคตก็จะถูกจำกัดไปด้วย การขจัดอุปสรรคทางการศึกษาเป็นเป้าหมายหนึ่งของทุกระบบการศึกษา โดยการประกันว่า นักเรียนด้อยโอกาสจะได้เรียนในชั้นเรียนที่มีระเบียบวินัยและส่งเสริมการเรียนด้วยตัวแปรอื่น ๆ ที่โรงเรียนสามารถทำได้
นักเรียนที่ชอบเรียนและประสบความสำเร็จในการเรียนวิทยาศาสตร์มักต้องการศึกษาต่อและประกอบอาชีพการงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม และเทคโนโลยี โรงเรียนจึงมีหน้าที่ทำให้นักเรียนผูกพันกับวิทยาศาสตร์และเรียนได้ดีแทนการกีดกันหรือตัดสิทธิ์ไม่ให้นักเรียนเข้ามามีส่วนร่วมในแวดวงวิทยาศาสตร์ตั้งแต่วัยเด็ก
สาระทั้งหมดนี้ คือ สิ่งที่ PISA 2015 ต้องการจะชี้บอกถึงระดับนโยบายว่า คุณภาพการเรียนรู้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ความพยายามที่ได้ผลของการยกระดับการเรียนรู้ คือ การใช้ข้อมูลป้อนกลับจากการศึกษาวิจัยที่ได้ทำมาอย่างละเอียด ครอบคลุม และนี่คือสิ่งที่ข้อมูลชี้บอก
โรงเรียนไม่ได้เป็นเพียงสถานที่ให้นักเรียนได้รับความรู้และทักษะทางวิชาการเท่านั้น แต่ยังให้สิ่งแวดล้อมทางสังคมที่นักเรียนจะสามารถพัฒนาสมรรถนะทางอารมณ์และสังคม ข้อมูลจาก PISA 2015 แสดงให้เห็นว่านักเรียนมีความแตกต่างกันมาก ทั้งภายในประเทศและระหว่างประเทศ ในด้านของความพึงพอใจในชีวิตความเป็นอยู่ แรงจูงใจในความสำเร็จ ความวิตกกังวลกับการเรียน ความคาดหวังต่อชีวิตในอนาคต ประสบการณ์จากการถูกเพื่อนข่มขู่รังแก และการรับรู้ถึงการปฏิบัติที่ไม่เป็นธรรมจากครู สิ่งเหล่านี้สะท้อนถึงวินัยในห้องเรียนและการปฏิบัติของครูที่มีต่อนักเรียน
สำหรับประเทศไทยมีคะแนนเฉลี่ยสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ 436 คะแนน (ค่าเฉลี่ย OECD 500 คะแนน) โดยกลุ่มโรงเรียนเน้นวิทยาศาสตร์มีคะแนน 559 คะแนนอยู่ในระดับเดียวกับกลุ่มบนสุดห้าอันดับแรก (Top 5) และกลุ่มโรงเรียนสาธิตของมหาวิทยาลัยมีคะแนน 520 คะแนน ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ย OECD ส่วนกลุ่มโรงเรียนอื่น ๆ ยังคงมีคะแนนต่ำกว่าค่าเฉลี่ย OECD
การประเมินผลของ PISA ปกติมีทุกรอบสามปี และมีการประเมินสามด้านหลัก คือ การอ่าน วิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ แต่เนื่องจากเป็นที่ตระหนักว่าการทำงานในโลกสมัยใหม่นั้น ทักษะเฉพาะส่วนบุคคลไม่เพียงพอสำหรับการทำงานเพราะงานสมัยใหม่ต้องการทักษะมากกว่านั้น และทักษะที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการแก้ปัญหา ซึ่งต้องมีการทำงานร่วมกันหลายฝ่าย ดังนั้น PISA 2015 จึงก้าวไปไกลกว่าการวัดความสามารถในการแก้ปัญหาด้วยตนเองเพียงลำพัง มาเป็นการวัดความสามารถของนักเรียนในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือในสถานการณ์ที่ต้องทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม
ระบบโรงเรียนที่ได้ประโยชน์จาก PISA คือ ระบบที่ระดับนโยบายตอบสนองรายงานผลการประเมินอย่างทันท่วงที โดยเฉพาะในประเทศคะแนนต่ำ หลายประเทศมีการพัฒนายกระดับคุณภาพการเรียนรู้ของนักเรียน และได้เห็นผลการพัฒนาว่าทำให้นักเรียนมีคะแนนสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะยังไปไม่ถึงความเป็นเลิศก็ตาม ประเทศที่เคยมีคะแนนใกล้เคียงกับไทยก็หนีห่างออกไป
ความคาดหวังต่ออาชีพการงานในอนาคตมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับผลการประเมินวิทยาศาสตร์ ในเกือบทุกประเทศ/เขตเศรษฐกิจความคาดหวังจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์กับความสามารถทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ผลการวิจัยชี้ว่าในกลุ่มนักเรียนที่มีผลการประเมินสูง นักเรียนมากกว่าครึ่งต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์ของนักเรียนไทยยังล้าหลังประเทศอื่น โดยเฉพาะในเอเชียด้วยกัน นักเรียนที่มีผลการประเมินระดับสูงมีน้อยมาก ผลการประเมินยังชี้ถึงช่องที่กว้างของความไม่เท่าเทียมทางการศึกษาที่นักเรียนวัยเดียวกันแสดงว่ารู้เรื่องวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างเทียบเท่าการเรียนที่ต่างกันหลายปี ซึ่งเป็นอันตรายต่องานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของชาติเพราะในกลุ่มนักเรียนที่มีผลการประเมินสูงเท่านั้นที่ต้องการทำงานด้านนี้
