Det sentrale målet med undervisningen i matematikk er å utvikle den elevenes evne til å formulere og løse matematiske problemer i ulike situasjoner. Situasjonene kan variere fra rene matematiske situasjoner til situasjoner hvor matematikken må trekkes inn av eleven selv. Et mål for all matematikkundervisning må være at elevene skal lære å bruke matematikk på en måte som øker deres mulighet for aktiv deltakelse i samfunnet. I denne forbindelsen brukes begrepet mathematics literacy (matematisk allmenndannelse).
PISAs definisjon av Mathematics Literacy er som følger:
Mathematics literacy is an individual's ability to identify, to understand, to make well-founded judgements about, and to engage in the role that mathematics plays in dealing with the world, as needed for that individual's current and future life as a constructive, concerned, and reflective citizen.
Testen er organisert med utgangspunkt i fire aspekter. Fordi matematikk hadde en noe underordnet status i 2000, ble kun utvalgte deler av disse aspektene testet.
1. Matematisk kompetanse
- evne til å argumentere om matematiske forhold og sammenhenger
- evne til modellbygging
- evne til å formulere og løse problemer
- evne til bruk av representasjoner
- evne til å beherske symboler, samt ha formelle og tekniske ferdigheter
- evne til kommunikasjon
- evne til å nyttegjøre seg ulike hjelpemidler i en matematisk sammenheng (for eksempel IKT)
2. Sentrale ideer i matematikken
- endring og sammenheng
- rom og form
- kvantitative resonnementer
- usikkerhet
3. Emner i skolematematikken
- tall
- algebra
- funksjoner
- geometri
- målinger
- overslag
- sannsynlighet
- statistikk
- diskret matematikk
4. Matematikk i ulike situasjoner
- En viktig komponent i mathematics literacy er evnen til å bruke matematikk i ulike situasjoner. Valget av matematisk metode og måten å presentere resultater på vil ofte avhenge av situasjonen som problemet presenteres i. Eksempler på ulike situasjoner kan hentes fra privatliv, skole, arbeid, idrett, lokalsamfunn, naturvitenskap osv.