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Wenn eine Schule zur Teilnahme an PISA ausgewählt wird, wird zunächst ein Schulkoordinator bestimmt. Dieser stellt eine Liste aller 15-Jährigen in der Schule zusammen und übermittelt diese dem nationalen PISA-Zentrum des betreffenden Landes. Dort werden nach einem Zufallsverfahren 35 Schülerinnen und Schüler für die Teilnahme auswählt. Der Schulkoordinator nimmt dann mit den ausgewählten Schülerinnen und Schülern Kontakt auf und holt das Einverständnis der Eltern für die Testteilnahme ein.

Der Test selbst wird von einem vom nationalen PISA-Zentrum geschulten und eingestellten Testleiter durchgeführt. Gemeinsam mit dem Schulkoordinator plant der Testleiter den Test. Der Schulkoordinator stellt sicher, dass die Schülerinnen und Schüler an dem Testtag anwesend sind – was zuweilen schwierig sein kann, da die Schülerinnen und Schüler aus unterschiedlichen Klassenstufen oder Klassen kommen können. Der Testleiter stellt sicher, dass die einzelnen Testhefte korrekt an die Schülerinnen und Schüler verteilt werden, und erläutert den Schülerinnen und Schülern den Test. Nach Beendigung der Tests sammeln die Testleiter die Testhefte ein und leitet sie an das nationale PISA-Zentrum zur Kodierung weiter.

Für PISA 2006 wurden 13 verschiedene Testhefte entwickelt. Innerhalb jeder Gruppe von 35 Schülerinnen und Schülern erhielten jeweils nicht mehr als drei dasselbe Testheft. Die Testhefte wurden auf die einzelnen Schülerinnen und Schüler nach dem Zufallsprinzip verteilt. Die Erläuterungen zu den Tests durch die Testleitung basierten auf einem vorher abgefassten Text, so dass alle Schülerinnen und Schüler in den unterschiedlichen Schulen und Ländern genau die gleichen Anweisungen erhielten.

Vor Testbeginn wurden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, eine Übungsfrage aus ihren Testheften zu bearbeiten. Der Test selbst beinhaltete zwei Teile – dem zweistündigen Test und der Bearbeitung des Fragebogens, deren Dauer entsprechend den Optionen, die ein Land gewählt hat, unterschiedlich ausfallen konnte, aber in der Regel rund 30 Minuten betrug. Die Schülerinnen und Schüler durften gewöhnlich nach etwa der Hälfte des Tests und nochmals vor der Beantwortung des Fragebogens eine kurze Pause einlegen.

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