Охарактеризовано особливості природничо-наукової частини програми міжнародного дослідження TIMSS. Обґрунтовано актуальність досліджень вивчення стану природничо-наукової освіти в початковій школі засобами TIMSS: в міжнародному дослідженні бере участь більше 50 країн світу; можливість оцінити педагогам, науковцям стан природничо-наукової підготовки учнів початкової школи порівняно з іншими країнами світу; з’ясувати чинники, що впливають на якість природничо-наукової освіти; визначити шляхи вдосконалення змісту природничо-наукової підготовки молодших школярів. Здійснено порівняльний аналіз змісту природничої освітньої галузі типових освітніх програм початкової школи і природничо-наукової складової програми міжнародного дослідження TIMSS для учнів 4 класу. Схарактеризовано блоки змісту основних природно-наукових галузей, за якими здійснюється оцінювання природничо-наукової грамотності молодших школярів. Визначено теми природничого характеру, які відсутні в типових освітніх програмах початкової школи. Порівняно цілі вивчення природничих тем за міжнародною програмою і очікувані результати природничої освітньої галузі. Схарактеризовано основні завдання для оцінювання за когнітивними областями: «знання», «застосування», «міркування». Наведено приклади завдань для оцінювання природничої грамотності четвертокласників. Розкрито зміст понять «компетентність з природничих наук», «навчальні досягнення з природничих дисциплін», «природничо-наукова грамотність». Запропоновано шляхи удосконалення змісту природничої підготовки учнів української початкової школи.