In dieser Arbeit werden die veröffentlichten PISA-Items zur Scientific Literacy systematisch untersucht und miteinander verglichen. Auf Basis naturwissenschaftsdidaktischer und kognitionspsychologischer Überlegungen wird dazu zunächst ein Strukturmodell zur Beschreibung naturwissenschaftlicher Testaufgaben konstruiert.

Dieses Modell wird anschließend auf die PISA-Items angewendet. Dabei zeigt sich, dass zwischen den Testdurchgängen 2000, 2003 und 2006 ein Prämissenwechsel bei der Aufgabenkonstruktion stattgefunden hat. Es kann nachgewiesen werden, dass der Vergleich der Tests untereinander dadurch erschwert wird.

Zum Abschluss werden Kriterien extrahiert und zusammengefasst, die die Charakteristika von PISA-Aufgaben wiedergeben (z. B. Textkonstruktion, Kontextualisierung, Kompetenzanforderung). Dadurch ist es möglich, eine Konstruktionsanweisung für PISA-ähnliche Aufgaben zu geben, die im naturwissenschaftlichen Unterricht zum Einsatz kommen können.