При создании инструментария исследования TIMSS-R (1999) использовались те же подходы, что и в исследовании TIMSS (1995). Полный инструментарий включал тесты достижений (8 вариантов по 75-80 заданий закрытого и открытого типа по математике и естественнонаучным предметам, выполнение одного варианта было рассчитано на 90 мин); анкеты для учащихся, учителей математики и естественнонаучных предметов, администрации школы, наблюдателей за проведением тестирования в школе, экспертов-предметников по математике и естественнонаучным предметам; руководства по формированию выборки, проведению апробации инструментария и основного исследования, проверке заданий с открытыми ответами, вводу и обработке результатов, обеспечению контроля качества проведения тестирования в школах.

При разработке тестов дополнительно учитывалось, что на основе их выполнения будут сравниваться результаты двух срезовых исследований 1995 г. и 1999 г. В связи с этим в них частично использовались задания 1995 г., которые не были опубликованы в открытой печати. Опубликованные задания были заменены на другие из тех же разделов. Особое внимание уделялось соответствию статистических параметров. Во всех анкетах по ключевым показателям использовались те же вопросы.

При интерпретации результатов международных исследований математической подготовки учащихся 8 класса и Выпускников средней школы, в которых участвовала Россия в 1995 г. и 1999 г., следует иметь в виду присущие им особенности. В подобных исследованиях для проверки, как правило, выделяются вопросы содержания обучения, которые являются общими для большинства стран-участниц. Тем не менее, и при таком подходе содержание проверочных заданий в той или иной степени не отвечает содержанию программы обучения математике соответствующей параллели классов в каждой из стран.

Для России несоответствие проверочных заданий содержанию программы 8 класса значительно больше, чем для многих стран. Это связано с тем, что она сильно отличается от программ других стран по номенклатуре вопросов и требованиям к подготовке учащихся. По отношению к особенностям содержания курсов математики в России проверочные задания распределились следующим образом. Более половины (60%) заданий составлены на материале, который традиционно изучается в курсе математики 5-6 классов, а в большинстве стран продолжает изучаться в 7-8 классах. Только 23% заданий связано с материалом, изучаемым в курсе 7-8 классов. При этом основные темы курсов алгебры и геометрии этих классов весьма незначительно или вовсе не нашли отражения в содержании проверки. Поэтому наши учащиеся не получили возможности продемонстрировать уровень усвоения значительного по объему материала, который был ими изучен к моменту проведения тестирования.