La calidad educativa de un país es asunto que continuará ubicándose en los primeros lugares de discusión de los gobernantes y de aquellas personas que hacen parte del sistema educativo. Su tratamiento es complejo pues es un fenómeno multicausal y requiere de la relación funcional de los diversos factores que la afectan. En esta oportunidad se muestra cómo los resultados de las pruebas PISA, insumo valioso que orienta posibles lineamientos educativos, dejan de verse como un componente de evaluación y de ranking institucionales, para convertirse en insumo que permita construir modelos de predicción del rendimiento académico. En el proceso metodológico de construcción de los modelos para las tres áreas de conocimiento evaluadas en PISA, se utilizaron técnicas de minería de datos y algoritmos genéticos que permitieron, además del pre-procesamiento y reducción de la dimensionalidad, identificar las variables de mayor incidencia sobre el desempeño en los estudiantes participantes en dichas pruebas. Los resultados muestran para Matemáticas y Ciencias variables de percepción sobre la asignatura, el docente y el estudiante; situación que no fue identificada en el área de lectura. En las tres áreas, se identificaron variables relacionadas con el entorno familiar, tales como núcleo familiar, estatus social y cultural, entre otras e institucionales, tanto administrativas como  curriculares. Uno de los alcances que se tiene con este estudio es aportar al reconocimiento de aquellas variables que son de responsabilidad y gobernabilidad directa de la institución como foco de atención e intervención y poder de esta manera promover, en primera instancia desempeños positivos del estudiante en el aula y su entorno social, para de esta manera favorecer su desempeño en los resultados de las pruebas académicas a las cuales se enfrente.