进入21世纪后,教育改革的浪潮将问题解决的能力推向了更高的地位,世界各国的教育改革计划都将问题解决能力作为重要的能力。教育评价是教育改革的导向内容,越来越多的国家强调了对问题解决能力的考查,多项国际科学评估项目也将问题解决纳入了对科学素养的评价中。科学推理是一种高阶思维能力,是问题解决水平的重要体现。对于科学推理能力是如何参与到解决物理问题中的,科学推理能力的发展是否对学生解决物理问题有影响,有怎样的影响,是亟需了解的问题。了解学生如何解决问题,了解科学推理能力与问题解决的相关性,可以帮助他们了解如何发展解决问题的能力,提供辅导策略,实施将推理和解决问题能力相结合的评估。本研究从以下几个方面展开:研究一:科学推理能力的测评。利用LCTSR量表对学生的科学推理能力进行测评,了解学生科学推理能力的整体水平以及各维度推理能力的发展水平。研究二:物理问题解决能力表现的评价。根据物理问题分类框架对物理学科测试中解答题进行分类,分析学生在解决每个问题时所需要的最高认知水平,了解学生问题解决能力表现的整体水平。研究三:科学推理能力与物理问题解决能力的相关性研究。分析学生科学推理能力的整体水平与物理问题解决能力表现水平的相关性,并分析学生利用某种形式的科学推理能力解决物理问题时,其表现水平与该形式能力水平的相关性。研究四:科学推理与物理问题解决的思维过程比较分析。挑选科学推理测试量表中考查假说演绎推理的项目以及物理学科考试中涉及假说演绎推理的试题作为访谈任务,对参加测试的学生进行临床访谈,探析推理过程及问题解决过程的思维误区及障碍,比较分析科学推理能力在解决物理问题中的实际作用,进一步探寻科学推理能力与物理问题解决能力的相关性。本研究结论如下:（1）高中生的科学推理能力处于中等偏上水平,各维度推理能力发展不均衡。学生均来自同一所市区高中,教育经历、社会环境对他们的影响几乎相同,影响他们科学推理能力发展的因素最主要的是来自于学校教育,比如教学模式的影响。大部分学生的科学推理能力处于中等水平的结论可能反映了学校教学模式、教学方法等方面还有可以提升的空间。从对学生的访谈结果也可以看出,学生过于注重理论知识和规律本身,而忽视了假设与事实论据之间的关联,基于证据的推理意识不够强。这可能与学生在学习中经历的科学探究过程不够完整,或者科学探究在教学中不够深入有一定的联系。（2）高中生的科学推理能力与物理问题解决能力不相关。通过对样本学生的科学推理测试成绩和物理学科成绩进行相关性分析,然后对各推理组在每个问题中达到最高认知水平的人数占比进行比较分析,并分析涉及假设演绎推理的题目中科学推理能力测试分数与问题解决达到最高认知加工水平的相关性,结果均显示,科学推理能力与物理问题解决能力不相关。影响物理问题解决的因素有很多,经历物理问题的解决时需要一定的物理知识、方法、能力及思维品质等,物理问题解决的能力也包含了很多内容,如基于事实检索信息、执行简单计算、整合基本物理知识以及通过符号化表征等能力,科学推理能力可能只是影响物理问题解决能力的因素之一,并不能起到决定性作用。研究还得到了一些启示,一是加强学生能力结构的深入研究,促进物理教学的全面育人;二是注重过程性评价,重视各种能力的考查。以期对物理教学改革提供借鉴。