一直以来,我国对学生的科学推理能力的培养都非常重视,前后发布了一系列重要文件以强调学生科学素养的重要性。培养学生的科学推理能力是提升中国学生核心素养的重要内容,国际上也非常重视培养学生的科学素养,重视培养学生综合实践能力和问题解决能力,重视培养学生的科学推理能力。因此,对学生开展科学推理能力的研究,是培养学生科学素养的必然要求。本文围绕学生的科学推理能力展开,先后采用文献研究法、问卷调查法、统计分析法完成了本研究的理论梳理和研究设计、施测、数据分析与讨论等。本研究按照重庆市各学校的录取条件及招生情况,选取了不同水平层次且具有代表性的两所小学校、三所初中学校、三所高中学校,以及重庆市某大学的物理学、历史学专业的学生作为研究对象,采用了美国学者Lawson(劳森)编制并修订的用以测量学生科学推理能力的工具LCTSR 2000中文版进行测量。其中小学阶段选取的是3-5年级学生,初中选取了初一、初二年级学生,高中选取了高一、高二年级学生,大学选取了大一至大四年级的学生。本研究发放并回收测试量表共3067份,剔除无效量表后的有效量表为2866份,回收有效率达到了93.45%。LCTSR量表考察学生守恒推理、比例推理、控制变量推理、高级控制变量推理、概率推理、相关推理及假设演绎推理共七个维度的科学推理能力。在此基础之上,本研究分析了样本学生的科学推理能力发展规律与阶段特征,研究了样本学生科学推理能力的差异性及相关性。其中差异性涉及到学生科学推理能力的性别差异和专业背景差异,相关性涉及到样本学生科学推理能力测试得分与其学业总成绩及其各学科(包含语文、数学、物理、历史四门学科)成绩的相关性。(一)关于学生科学推理能力的发展规律与阶段特征,研究结果表明:(1)从小学到大学阶段,学生的科学推理能力水平呈现出阶段性上升的趋势;(2)从整体上来看,小学阶段的学生处于具体运算阶段,中学阶段的学生处于前形式运算阶段,大学阶段的学生处于后形式运算阶段;(3)处于不同阶段的学生,其科学推理各子维度能力水平发展不均衡。另外,研究还发现,小学和初中阶段的学生在高级控制变量推理和假设演绎推理两个维度上发展不显著,而高中和大学阶段的学生却有显著性发展;而相关推理维度仅大学阶段的学生有显著发展,小学至高中共跨越三个学习阶段却均未得到显著性发展。(二)关于学生科学推理能力的差异性,研究结果表明:(1)男、女生科学推理能力的性别差异具有阶段性。从小学到大学整体的学生样本不具有显著性性别差异,而小学生和高中生样本整体不具有显著性性别差异,初中生和大学生样本整体具有显著性性别差异。(2)学生科学推理能力水平因学科背景不同而具有显著差异性。高二初期文理科学生科学推理能力水平不具有显著性差异,而大学阶段不同专业背景学生科学推理能力具有显著性差异,物理学专业学生的科学推理能力水平高于历史学专业学生。(三)关于学生科学推理能力的相关性,研究结果表明:(1)学生科学推理能力水平与其学业总成绩的相关性不强,可认为学生科学推理能力水平对其学业总成绩的影响不显著。(2)学生科学推理能力水平与其各学科成绩的相关性均不强,但学生科学推理能力水平对其物理学科成绩的影响最显著,而对其历史学科成绩的影响最不显著,甚至有负面影响。最后,本研究还存在一些不足,比如在测试样本的选取方面,涉及到的文理科差异性研究的样本数量较少且单一;在研究方法的使用方面,本研究采用的是纸笔测验法对学生展开科学推理能力的测评研究,较为传统且较单一;在数据分析方法的选用方面,本研究选用的是独立样本t检验、方差分析等,较普通单一。