Penelitian itu bertujuan untuk melakukan re-validasi angket persepsi siswa terhadap pembelajaran IPA dalam survei PISA 2015, yang diduga multidimensi, dengan MIRT untuk melihat dimensi tes dan parameter butir. Proses analisis diharapkan dapat menghasilkan suatu kesimpulan kualitas item dan tes secara lebih presisi. Penelitian ini akan mengkaji pola respon 5870 siswa Indonesia yang mengisi 23 butir pertanyaan pilihan ganda bergradasi mulai dari 1 hingga 4. Proses penelitian dimulai dengan analisis berbasis Principal Component Analysis (rotasi varimax), uji fit model dengan signed chi-squared test, melakukan estimasi parameter berdasar pada pembagian faktor sesuai dengan hasil PCA, dan penyimpulan hasil analisis. Angket persepsi siswa terhadap pembelajaran IPA terdiri dari 23 item yang memuat multidimensi (5 faktor). Diantaranya terdapat beberapa butir yang overlaping (butir yang mengukur lebih dari satu faktor) yaitu butir 4, 8, 10, 14, 19, 20. Berdasar pada MDISC, semua item berada pada level minimal yaitu moderate dengan arti bahwa item mampu dengan baik membedakan siswa berdasarkan kemampuannya. Berdasarkan MDIFF, semua item memiliki parameter step yang runtut mulai dari kecil hingga besar sehingga MDIFF mampu mendefinisikan kemampuan siswa secara baik.