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PISA 2012에서는 문제해결력이란 분명한 해결 방법을 즉각적으로 찾을 수 없는 문제상황에 접했을 때 그러한 문제를 이해하고 해결하는 학생의 인지적 능력과 참여 의지로 정의하고 있다(조지민 외, 2012, p.39; 송미영, 2014b, p.5; OECD, 2013a, p.122). 그리고 각각의 문제해결력의 내용 요소들은 평가틀에 구체화하여 나타내었는데, 예를 들어, 문제해결력을 구성하는 세 차원은 문제 맥락, 문제 상황 속성, 문제해결의 과정으로 나누고, 첫째문제 맥락은 테크놀로지와의 관련 여부에 따라 기술적 맥락과 기술외적 맥락으로, 문제 초점에 따라서 개인적․사회적으로 분류하였으며, 둘째 차원인 문제 상황 속성은 상호작용 가능 여부에 따라 정적․상호작용적 속성으로, 마지막 차원인 문제해결 과정은 탐색과 이해, 표현과 형식화, 계획수립과 실행, 모니터링과 반성의 4단계로 분류하여 상세화 하였다.
PISA 2012에서 정의하고 있는 문제해결력을 구성하는 요소들을 세 차원으로 구체화하여 각각 문제 맥락, 문제 상황 속성 및 문제해결의 과정으로 나누고 각각의 차원을 단계별로 분류하여 상세하게 기술하였다.