Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht ist von den Ländern in den letzten Jahren in sehr systematischer und grundlegender Weise zum Gegenstand von Vorhaben der Qualitätsentwicklung und -sicherung gemacht worden. Ein Anlass waren die Ergebnisse der TIMSStudie, bei der die deutschen Schülerinnen und Schüler im Mittelfeld lagen. Die Befunde von TIMSS gewinnen unter bildungstheoretischen Gesichtspunkten besondere Bedeutung. So konnte zum Beispiel gezeigt werden, dass relativ große Anteile der Schülerinnen und Schüler hierzulande besondere Schwierigkeiten mit anspruchsvolleren Aufgaben und Problemstellungen haben, die konzeptuelles Verständnis voraussetzen. Die Leistungsheterogenität ist ungewöhnlich groß. In der längsschnittlichen Betrachtung sind in Deutschland in bestimmten Phasen nicht ausreichende Kompetenzzuwächse zu verzeichnen. Das Interesse an naturwissenschaftlichen Inhalten und Fächern nimmt über die Schulzeit ab; im Vergleich zu den Jungen neigen die Mädchen dazu, ihre mathematisch-naturwissenschaftlichen Fähigkeiten zu unterschätzen.