Sai come è fatto un esame di matematica del PISA?

Laura Morera
10/09/2026|10 min di lettura
Sai come è fatto un esame di matematica del PISA?

Lo scorso 8 settembre, l’OCSE ha pubblicato i risultati dei test PISA 2025. La maggior parte dei paesi arretra in lettura, matematica e scienze. Sono dati che meritano di essere letti con attenzione: l’apprendimento è influenzato da molteplici fattori, e attribuire tutto a un’unica causa è sempre una semplificazione.

Quello che è chiaro è che i risultati aprono domande che vanno in molte direzioni: come si insegna, come si forma il corpo docente, quali risorse vengono destinate all’istruzione e anche come apprendono oggi gli studenti, la loro capacità di attenzione, il loro rapporto con lo sforzo, l’ambiente in cui crescono.

Ma c’è una domanda che poche persone si pongono quando si parla di PISA: com’è fatto un esame di matematica?

Questa edizione ha posto l’attenzione sulle competenze scientifiche, motivo per cui gli esercizi di matematica non sono stati pubblicati. Ma l’edizione del 2022, l’ultima in cui la matematica è stata l’area principale, ha invece problemi rilasciati. Ripercorrerli è il modo migliore per capire cosa misura realmente il PISA.

Cosa sono i test PISA, in poche parole?

I test PISA sono valutazioni internazionali organizzate dall’OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) ogni tre anni. Valutano studenti di 15 anni in tre aree: matematica, comprensione della lettura e scienze. Ogni edizione approfondisce maggiormente una delle tre aree, dedicando il 66 % del tempo all’area principale, mentre le altre due si dividono il restante 34 %.

La partecipazione è volontaria. Cioè, sono i governi a decidere se il proprio paese si sottopone alla prova, che ha un costo e viene applicata a campioni rappresentativi di 4.500-10.000 studenti per paese.

Come è fatto l’esame PISA?

La prima cosa che sorprende aprendo uno di questi esami è che molti dei problemi non sono semplici operazioni, ma enunciati lunghi, con contesto, dati e, a volte, informazioni irrilevanti. Questo significa che gli studenti devono prima capire bene cosa viene loro chiesto prima di mettersi a risolverlo. E se la comprensione della lettura peggiora, è molto più probabile che diminuisca anche la capacità di risolvere questo tipo di problemi.

Inoltre, ci sono due fattori ancora più significativi:

Il primo è che l’esame si svolge su una piattaforma digitale. E ogni problema include strumenti che lo studente deve imparare a usare durante la prova, come fogli di calcolo, calcolatori di costi, tabelle interattive, ecc. La piattaforma, inoltre, offre spiegazioni dettagliate sul loro utilizzo, ma è necessaria una solida comprensione della lettura per capirle.

Il secondo, e quello che di solito genera più dibattito, è che gli studenti hanno la calcolatrice a disposizione durante tutto l’esame. Il motivo è che PISA non valuta solo la rapidità di calcolo, ma anche la capacità dello studente di pensare e ragionare matematicamente.

I livelli che fanno la differenza

Un altro fattore importante è che le domande sono classificate in sei livelli di difficoltà. I livelli 1 e 2 sono i più basilari e si risolvono con operazioni elementari e ragionamento diretto. I livelli 3 e 4 aggiungono ulteriori strati: bisogna selezionare procedimenti, interpretare risultati e applicare concetti in situazioni meno evidenti. I livelli 5 e 6 sono i più complessi e richiedono di collegare idee, argomentare, comprendere i concetti in profondità e ragionare in modo non abituale.

In realtà, i paesi con i risultati peggiori tendono ad avere molti studenti che arrivano al livello 2, alcuni che raggiungono il 3, ma molto pochi capaci di affrontare i livelli 4, 5 e 6. Ed è qui il nodo del problema. Padroneggiare le basi è imprescindibile, perché senza di esse non c’è alcun percorso possibile, ma fermarsi solo alle basi impedisce allo studente di raggiungere i livelli in cui si valuta se sa davvero pensare matematicamente.

Di seguito, vi lasciamo una tabella che indica i livelli di prestazione, insieme alle competenze richieste per poter svolgere correttamente gli esercizi:

Mettiamoci alla prova: tre problemi reali del PISA

Per mettere in pratica tutto quanto sopra, abbiamo analizzato in dettaglio tre esercizi di matematica rilasciati dai test PISA.

Prima di leggere l’analisi, vi invitiamo a provare a risolverli. Vedrete che non sono banali. Immaginate di farli con tempo limitato, su una piattaforma che non conoscete, sapendo che il livello aumenta man mano che si avanza.

Vol. I — Motivo triangolare

Questo problema coinvolge la capacità di identificare pattern. Viene presentata una serie di file con triangoli equilateri rossi e blu, e si chiede di determinare la percentuale di triangoli blu.

Risolvi l’attività

La soluzione tipica potrebbe essere applicare proporzioni: dato che ci chiedono quale percentuale di triangoli blu ci sia, molti studenti —o molti di noi— avrebbero contato quanti triangoli blu ci sono (10), sui 25 totali. E avremmo poi applicato la proporzionalità (alcuni la chiamerebbero regola del tre) per dire che se su 25, 10 erano blu, su 100 ce ne sarebbero 40 e, quindi, il 40%. Questa soluzione sarebbe tipica dell’applicazione di un procedimento algoritmico.

Un approccio matematicamente più competente implica collegare il problema alla misura delle aree e comprendere le proporzioni tra i triangoli rossi e blu in ogni fila. Rendersi conto, ad esempio, che in ogni fila ci sono sempre meno triangoli blu che rossi, anche se in proporzioni diverse: (0%, 33,3%, 40%, 42%, 44%). Quindi, in totale, è sicuro che la percentuale di blu sia inferiore al 50%; così, tra le soluzioni proposte, senza fare alcun calcolo, sappiamo già che sarà il 40%.

Questo problema fa parte di una serie di tre domande:

Se notiamo, nella domanda 1 di 3 ci fanno solo calcolare una percentuale, domanda del tutto procedurale in cui dimostrate se sapete calcolare (e avete notato che avevate a portata di mano una calcolatrice?). Nella domanda 2 di 3, prima dovete saper seguire il pattern —contenuto specifico di pre-algebra— e poi calcolare anche la percentuale; queste due domande sono considerate rispettivamente di livello 1 e 2.

Ma fate attenzione alla domanda 3 di 3. Quello che vi chiedono è generalizzare e applicare il ragionamento fatto prima, che molte persone avrebbero pensato inutile, dato che “applicando una regola del tre potevamo già rispondere”. Ebbene, considerano proprio di livello 5 saper generalizzare e rendersi conto che ci saranno sempre meno triangoli blu che rossi in ogni fila.

E non è finita qui: analizzando bene la correzione, nella domanda 3 c’è una parte di risposta aperta dove si valuta il ragionamento, un processo matematico fondamentale. Così, agli studenti che vedono la generalizzazione ma il cui ragionamento non è del tutto corretto, viene assegnato un livello 4 invece di 5. E se non lo considerano nemmeno parzialmente corretto, non ottengono alcun punto e rimangono al livello 2.

Vol. II — Sistema solare

Questa volta ci immergiamo in un contesto reale: il sistema solare. In particolare, ci concentriamo sulle distanze tra i pianeti e il Sole. La prima domanda ci chiede di ordinare tre pianeti in base alla distanza tra loro.

Risolvi l’attività

Possiamo supporre, dallo schema dell’enunciato, che la distanza tra due pianeti (blu) si ottenga sottraendo le distanze di ciascun pianeta dal Sole (rossa e nera).

In realtà, si tratta di trovare 3 numeri nella tabella la cui differenza tra loro sia rispettivamente di 4,38 e 9,62. Potremmo fare tutte le sottrazioni possibili, ma l’astuzia sta nell’ottimizzare il numero di operazioni da eseguire.

Così, cercando distanze di circa 4 ua e 9 ua, possiamo delimitare e stimare che: distanza di circa 4 ua → Venere-Giove, Terra-Giove o Giove-Saturno; distanza di circa 9 ua → Marte-Saturno o Saturno-Urano. Quindi, poiché vogliamo concatenare 3 distanze, possiamo calcolare (ricordate che abbiamo la calcolatrice) le distanze Giove-Saturno-Urano, ed effettivamente la distanza tra Giove-Saturno è di 4,38 ua e quella tra Saturno-Urano è di 9,62 ua.

Un altro modo di risolverlo è notare che la distanza tra il 1º e il 3º deve essere la somma delle distanze intermedie (4,38 + 9,62 = 14). Essendo un numero naturale, sappiamo che i pianeti agli estremi devono avere le stesse cifre decimali nella loro distanza dal Sole, e possono essere solo Giove e Urano (5,20 e 19,20 rispettivamente). Quindi, il pianeta intermedio può essere solo Saturno.

Questo problema è classificato come di difficoltà moderata (Livello 3) dal PISA. La complessità di questo problema sta nel saper visualizzare e modellizzare i 3 pianeti e il Sole senza avere uno schema completo nell’enunciato. Infatti, proprio in questo problema di contesto reale, uno studente può distrarsi, poiché può pensare che la situazione in cui i tre pianeti sono allineati sia molto improbabile.

Passiamo alla domanda successiva. Ora ci chiedono la distanza di Nettuno dal Sole in milioni di chilometri.

La domanda può sembrare diretta, ma l’abbondanza di dati può indurre al dubbio: devo semplicemente moltiplicare 150 × 30,05, ottenendo 4.507,5 milioni di chilometri? La risposta è sì. Se analizziamo le altre possibili soluzioni proposte, vediamo che sono anch’esse pensate per distrarre: il valore di 30 milioni è lì nel caso in cui lo studente non si accorga che i valori sono espressi in un’altra unità; quello di 180, nel caso in cui faccia la conversione sommando anziché moltiplicando.

La domanda è classificata come facile (Livello 2).

Vol. III — Vendite di DVD

In questa occasione, il contesto reale di questo problema è l’evoluzione degli acquisti di DVD nel Regno Unito tra il 2008 e il 2014. Ci presentano un grafico interattivo (posizionando il cursore sopra ogni punto si mostra il valore esatto). Inoltre, sull’asse orizzontale non ci mostrano l’anno (valore assoluto), bensì il numero di anni trascorsi dal 2008 (valore relativo).

Risolvi l’attività

Nella prima domanda ci presentano 3 affermazioni e ci chiedono di determinare, per ciascuna, se sono vere o false.

Leggiamo la prima: «Il numero di DVD venduti è diminuito di circa il 50% dal 2008 al 2014». Possiamo verificarlo per ispezione diretta: il numero di vendite dell’anno 2014 è di 124,9 (circa 125) e quello del 2008 è di 252,9 (circa 250). Cioè, la diminuzione è di circa il 50%. Vero.

Leggiamo la seconda: «Il numero di DVD venduti è diminuito della stessa quantità ogni anno dal 2008 al 2014». A prima vista, nell’immagine sembra una distribuzione lineare, ma se guardiamo in dettaglio il valore di ogni punto e calcoliamo ogni differenza, vediamo che ci sono anni che diminuiscono significativamente più di altri. Nella tabella possiamo vedere che c’è una differenza importante tra l’anno con la minore variazione (18,3 milioni) e quello con la maggiore (29,8 milioni). Falso.

Passiamo alla terza affermazione: «La pendenza della linea rappresenta la diminuzione media annua delle vendite di DVD dal 2008 al 2014». L’espressione analitica che definisce la retta è: y = 252,9 – mx, dove y è il valore delle vendite nell’anno x e m la pendenza, che equivale alla media di diminuzione dal 2008 al 2014. Vero.

PISA valuta questa attività con difficoltà moderata (Livello 4) se categorizziamo correttamente le 3 affermazioni. Se ne indoviniamo solo 2 su 3, ci valuta con il livello 1a. La valutazione è molto rigorosa e colloca qualsiasi studente che abbia commesso il minimo errore al livello più basso.

Passiamo alla domanda 2, di maggiore difficoltà. Ci chiedono in quale anno si venderà meno di 1 milione di DVD, se la tendenza si mantiene, data l’espressione della retta: d = 254 – 22n (dove d è il valore delle vendite nell’anno n).

Per sapere l’anno, prima dobbiamo trovare quanti anni devono passare affinché d < 1. Risolviamo 1 = 254 – 22n, e otteniamo n = 11,5. La risposta si inserisce in un campo di testo, senza scelta multipla. Potrebbero verificarsi diverse situazioni: che lo studente inserisca 11,5 (dimenticando che n sono date relative), che inserisca 2019,5 (2008 + 11,5), oppure che converta il risultato in anno naturale (12) e risponda 2020.

PISA valuta la difficoltà di questa attività con un Livello 6 nel caso in cui la risposta sia 2020. La penalizzazione per non convertire il risultato in anno naturale (risposta 2019 o 2019,5) è lieve, posizionando il risultato al Livello 5.

L’ultima domanda chiede di analizzare le tendenze in un grafico a punti, con dati ampliati dal 1997 e l’asse orizzontale in valori assoluti.

Prima di tutto, la tendenza tra il 1998 e il 2004, dove si osserva una distribuzione chiaramente non lineare: inizia lentamente dal 1998 al 2000 e si impenna dal 2001 al 2004, facendo intuire che potrebbe essere quadratica. Le risposte corrette sono crescente e non lineare. Tra il 2005 e il 2007, la tendenza continua a crescere, ma questa volta in modo lineare.

PISA colloca questa attività come Livello 3 se indoviniamo tutto, o Livello 1a se indoviniamo almeno le due opzioni di uno dei tratti.

Cosa portiamo a casa da questa analisi

Abbiamo ripercorso questi problemi con voi perché ci sembra importante che, nel mezzo del dibattito generato dai risultati PISA, si capisca bene cosa valuta esattamente questa prova. Conoscerlo non è solo un esercizio di curiosità: sapere quali conoscenze e capacità misurano questi test ci dà indicazioni su cosa devono sviluppare gli studenti per rispondere bene a questo tipo di sfide.

Quello che troviamo analizzando i problemi rafforza qualcosa in cui crediamo profondamente: la matematica richiede entrambe le cose allo stesso tempo. Da un lato, padroneggiare i fondamenti con solidità, aver fatto pratica, essere agili nel calcolo, avere le conoscenze di base ben consolidate. Dall’altro, tutto ciò che PISA valorizza soprattutto nelle sue domande di punteggio più alto: ragionare, collegare idee, interpretare situazioni, capire bene cosa viene chiesto e costruire una risposta con criterio. Non sono due obiettivi diversi. Sono le due facce dello stesso apprendimento.

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