حظي تعليم وتعلم العلوم والرياضيات ببحث وافٍ في الدراسات الدولية المتخصصة في الميدان التعليمي والتربوي، لاسيما وأن هذه المواد الدراسية تشکل معاً الرکائز التي يعتمد عليها الطلاب في التعليم مستقبلاً، وذلک لدورها الهام في اکتسابهم المهارات الأساسية التي يحتاجونها للتقدم في حياتهم الدراسية والمهنية. وتُعد دراسة (TIMSS) من الدراسات الدولية واسعة النطاق التي ترکز على تقييم إنجازات الطلاب في هذه المواد وتسهم في تحديد العوامل المؤثرة فيها، وتتولى الجمعية الدولية لتقييم التحصيل التربوي  (IEA) إدارة هذه الدراسة التي تهدف إلى توفير إطار عمل لتحديد وفهم نقاط القوة ومواطن الضعف في التدريس وتطوير المنهج التعليمي وأساليب تدريس العلوم والرياضيات.
وتستعين العديد من الدول حول العالم بدراسة  (TIMSS) لتحسين جودة التدريس في الجوانب الرئيسية من المنهج التعليمي لمادتي الرياضيات والعلوم؛ حيث إنها من الاختبارات الدولية المهمة التي تتيح بناء بيانات شاملة تساعد التربويين وراسمي السياسات على تطوير حلول مستندة إلى أدلة لتحسين إنجازات الطلاب الدراسية في الرياضيات والعلوم (هيئة المعرفة والتنمية البشرية، 2012، ص12) .
وفي ضوء المستحدثات التربوية والعلمية المتسارعة  أکد العديد من التربويين في التربية العلمية على أهمية الاختبارات الدولية وخاصة (TIMSS) ودورها في رفع کفاءة التعليم والتعلم؛ وعلى الرغم من أن کل نظام تعليمي له رؤيته وفلسفته وکل طالب له اهتماماته، إلا أن هذه الدراسة قد حددت مجموعة من الأهداف الأساسية في کل مجال من مجالات التعلم کعناصر ضرورية في حياة الطلاب الدراسية والمهنية يتم تقييمها(Mullis & Martin, 2013)، ويکمن جزء من أهمية وقيمة هذه الدراسة في قدرتها على بناء إطار عمل يتيح اختبار الطلاب في مجالات موضوعات المحتوى ومجالات العمليات المعرفية الذهنية المرتبطة بها معا في آنٍ واحد.