TIMSS evalúa los rendimientos en Matemáticas y Ciencias en una sola prueba con una parte claramente diferenciada por cada área. Los marcos teóricos para la evaluación de Matemáticas y Ciencias comparten estructura y diseño similar. Así ocurre tanto con los dominios en cada área, como en el diseño y características de cada parte de la prueba.
En Matemáticas, su marco teórico recoge como dominios de contenido a evaluar los números, las formas y mediciones geométricas y la representación de datos.
En Ciencias se distinguen las ciencias de la vida, las ciencias físicas y las ciencias de la Tierra.El estudio se completa con cuestionarios de contexto y la Encyclopedia. Por medio de ambos instrumentos, TIMSS recopila datos sobre cómo los sistemas educativos de todo el mundo ofrecen y promueven el aprendizaje de las Matemáticas y las Ciencias.TIMSS transita en estos momentos hacia la utilización de formatos digitales.
En la próxima edición de 2019, España participará de nuevo en 4º de Primaria en la versión digital denominada eTIMSS. De los 5.500 alumnos que se toman como muestra en el estudio principal, 4.000 realizarán la prueba en tablet y 1.500 en formato de papel.
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