Зерттеудің негізгі әдіс-тәсілі – сауалнамалар жүргізу және тестілер алу. Оған бастауыш мектепті, яғни 4-сыныпты және 8-сыныпты бітірген оқушылар қатысады.
Бұл зерттеу Білім жетістіктерін бағалаудың Халықаралық Ассоциациясымен (IEA) жүзеге асырылады. Оның құрамына білім беру сапасын бағалау аймағындағы төмендегідей жетекші ұйымдар кіреді:
Білім саласындағы тестілеу қызметі (ETS – США);
Канада статистика орталығы (Statistics Canada);
Білім жетістіктерін бағалаудың Халықаралық Асссоциациясының ақпараттарды өңдеу орталығы (DPC IEA – Data Processing Center IEA, Германия);
Білім жетістіктерін бағалаудың Халықаралық Асссоциациясының хатшылығы (IEA, Нидерланды);
Халықаралық басқарушы орталығы – Бостон колледжі (ISC – International Study Center, Boston College, США).
TIMSS жобасының кеңес комитеттерінің құрамына әлемнің 50-ден астам елдерінен білім беру сапасын бағалаудың жетекші сарапшылары кірді. TIMSS зерттеуінің халықаралық үйлестіру орталығы Бостон колледжі(ISC - International Study Center, Boston College, АҚШ) болып табылады.
Зерттеу тұжырымдамасына сәйкес, әрбір тапсырма математиканың мазмұнды бөліктерінің біріне сәйкес келеді. Атап айтсақ, 4-сыныпқа арналған тапсырмалар сандар (50%), геометриялық фигуралар мен өлшеулер (35%), мәліметтерді беру (15%) бөлімдері бойынша; 8-сыныпқа – сандар (30%), алгебра (30%), геометрия (20%), мәліметтер мен болжамдар (20%) бөлімдері бойынша дайындалады.
Тапсырмалардың мазмұндық бөліктерді ашып қарастырар болсақ, олар мынадай тақырыптарды қамтиды:
4-сынып
8-сынып
Сандар: натурал сандар; жай және ондық бөлшектер; сандық көрсеткіштер және теңдеу; тізбек мен тәуелділік.