学校教育是以知识传授为主的发展模式，而且是分科、分阶段教学的，但是当代教育的任务己不仅仅是传授理论知识，更重要的是通过知识的学习这个过程，全面培养学生各个方面的能力，促进学生的发展。科学推理能力从二十世纪六十年代开始，就一直都是国内外研究的一个重要领域，科学推理的概念是皮亚杰在他的认知发展理论中首次提出来的，而科学推理能力作为学生综合能力中很重要的一部分，备受教育工作者的关注和重视。在知识经济时代，知识更新的速度在加快，科学信息在快速增加，使得普通教育的教学内容不断增多，而且越来越复杂，那么，很多人可能认为，学生知识掌握得越多，其能力就会越强。在教育界，一些学者专家也一直认为学生所学的科学知识越多，其科学推理能力越强。因此，围绕着庞大的教材体系，学生也在家长和老师的要求下，夜以继日的在浩瀚的知识海洋中搏击。处于高中阶段的青少年正处于科学推理思维能力发展的关键时期，但问题是学生所学的知识越多，其科学推理能力就一定越强吗?
针对科学推理能力这个问题，本人在中国优秀学位论文全文数据库对1999一 20n年间的硕士论文进行搜索，检索方式为题名，检索词为推理能力，检索结果为 56篇，其中与物理推理能力有关的有4篇，与科学推理能力有关的只有1篇;而在博士论文中进行搜索，没有发现与中学生科学推理能力相关的文章。实验法和文献查阅法对初中物理习题教学中怎样进行推理能力的培养做了一定的研究，在教育理论和教学实践的层面上，提出了一系列科学推理能力培养的程序。陆家慧从思维和推理之间的关系出发，结合高考考查要求，通过具体策略的实施，并对高中生物理推理能力进行测量，检测出所制定的具体策略能否有助于学生更好的掌握物理。阮英歌在进一步分析归纳方法教育现状的基础上，通过实验的方法，呈现了在初中物理教学中培养学生各种归纳推理能力的具体教学过程。雷凤兰是结合中专教学和思维能力的特点进行分析，结合物理教学中的各个方面，对中专教学中学生归纳与演绎能力的培养进行初步实践研究。
杨宏艳选取中学生科学概念的形成和推理能力发展进行研究，采用美国David Histanee编制的 Fel(Foreeeonceptinventory)和自己编制的进行问卷调查，并结合个别访谈的方法，对初中学生进行研究，研究得出中学生科学概念形成和推理能力发展随年龄的增长逐渐呈上升趋势，并且男女之间科学概念的形成存在性别差异。结合上述研究，我国国内的研究一直都以应试教育的模式，从各类试题中选取代表性的题目，考查学生的科学推理能力，进行相关研究，他们通过理论和实验研究，认为通过知识的学习，相应的科学推理能力可以得到培养和提高。而近年来在国外的研究中，“ scientificreasoning”一词在国外的文献中也出现的比较频繁，其中皮亚杰的认知理论对教学实践影响最大。而进入到20世纪90年代，对科学推理的研究逐渐增多，其中有的是通过科学推理中所需要的某种方法来研究学生科学推理能力的缺失，如学生对读取并制作图表川、实验条件的控制!等方法; 或者通过某一个过程来提高科学推理能力，如撰写实验报告l’}、合作探究!‘l等;或者是将学生的科学推理能力与生理发育联系起来l’]。
国外研究学者们对于科学推理的研究也大多数是从教学层面来讨论的，对知识与科学推理能力的相关性研究的甚少。但美国俄亥俄州立大学包雷教授及其研究小组，对学生的科学推理能力与物理澎硕士学爪二沦文知识之间的相关性进行了研究，他们对美国小学到大学的学生进行抽样调查，认为学生科学推理能力与物理知识之间没有相关性l“}，并在上发表了相关论文。那么，针对数理知识和科学推理能力之间相关性的这个问题，本研究选取了湖北地区具有代表性的高中，并且选取了最具代表性的三种班级(—理科班、文科班和理科实验班)进行问卷调查，共计314名学生。为了使实验数据更具科学性和有效性，将理科班的数学和物理成绩共同作为他们的数理知识掌握情况的评判标准，对于文科班，他们只在高一学习物理，我将他们的数学成绩作为数理知识掌握 J清况的评判标准，并且，我们将高一、高二分为两个样本，高一为样本A，高二为样本B，以学生在数理方面的学业表现为参考，以 Lawsontest作为科学推理能力的测量标准，对高中生的数理知识与科学推理能力之间的相关性进行了分析和进一步的研究。
研究的目的和意义尽管目前国内外的一些著作都对思维和推理进行了理论研究，但是具体针对科学推理能力的就比较少，许多的著作和文献中，较多的分析了思维和推理能力的关系，而具体到知识与科学推理能力的相关性的比较缺乏，教育的目的显然不仅是让学生了解多少知识，而是要学会学习，学会思考。在我国传统的理科教育中，在只接受知识的教育模式下的学生，只通过完备的逻辑学习，学习到了客观的科学知识，有些人认为科学就是一系列永恒不变的真理组成。这样学生就慢慢丧失了思考问题和解决问题的能力。“以这种方式获得的很多知识，所停留在一记忆中的半衰期相对较短。”[v] 目前我国正在全面进行新课程改革，新课程改革的培养目标是全面提高学生的科学素养，满足全体学生终生发展的需求，那么，全面发展和提高自身的科学推理能力，善于运用各种信息来处理实际问题己经越发重要。科学推理的过程建构起了学生个人与知识之间的一种合理的、整体的意义关联，使得知识对学生本人以后的成长与发展产生更加深远的意义。
因此，本研究力图阐明数理知识与科学推理能力之间的相关性，以及影响学生科学推理能力的主要因素是什么，从而使教师的教育教学更加具有时效性和科学性，与此同时也为学生自我能力的提高提供一些可行性的建议。圆硕士学位论文M八STI，R一 5TllFSIS 第二章科学推理能力的理论探讨科学推理能力的概述科学推理能力的基本含义科学推理的概念是皮亚杰在其认知发展理论中首次提出来的，他认为科学推理是认知阶段发展到形式操作阶段之后儿童或者成人具有的推理类型，科学推理作为一种思维方式，其地位在综合能力中占有很重要的地位。物理科学作为一门悠久的科学，具有完备的知识体系，是科学探究的结果。科学探究活动在本质上，是研究者用来解决自然科学问题的一种思维活动的实施过程。思维是推理的基础，与此同时，数学和物理在人类理性思维的形成和发展中发挥着自己不可替代的作用。那科学推理又是怎么一回事呢?不同的学者对“科学推理”给出了不同的定义。
下面列举的只是其中的三例:“科学推理是科学探究的‘子集’，它的对象是自然界，是对具体问题进行推理的过程。”“科学推理是一种系统的研究分析活动，他的特点是采用有规律的过程简化研究对象的规模和形式，运用逻辑框架作出预测和解释，其目的在于发现并且描述事物与事物之间的关系。”认为科学推理是个体在科学探究过程中提出假设、设计检验假设所用的实验方法、最终通过实验现象得出结论的内在逻辑思维形式。广义上的科学推理包括:概念的改变或在科学的理解过程中涉及到的探究中的观察和思考、实验的设计、证据的评价、推断和结果的分析等。通过以上定义，虽然彼此说法不同，但从中都可以看得出，科学推理恰恰在 “学”和“用”之间建起了一道桥梁和纽带。科学推理能力就是运用科学的思维方式和严谨的科学态度，对生活以及学习中所遇到的问题进行分析的能力。科学推理能力的意义国家指出:“学生在科学探究活动中，通过经历与研究人员进行科学探究时的相似过程，体验科学探究的乐趣，学习物理知识与技能，学习科学探究方法，领悟科学的思想与精神。”!’21很容易看得出，科学推理能力是科学探究能力至关重要的一个部分。
物理教学的理论和实践表明，科学推理能力在物理知识结构的形成上起着至关重要的作用。随着学生年龄的增长，心智的不断成熟，学生的思维发展也不断的发生变化，学生通过判断和推理来认识科学原理，发现和学习新的知识，掌握科学规律。突出科学推理能力，不只是为了满足外在的需要，更重要是科学探究的过程作为学生的学习方式具有促进学生发展的内在价值; 有利于科学知识、技能、方法、能力、态度、情感在学生自身人格中的内化，使学生的科学素养得以全面提升;能有效地保持学生对自然的好奇心，激发他们的求知欲，使他们能体验到推理过程的艰辛和喜悦;能促进学生主动建构具有个体意义的科学知识和技能，掌握科学推理思维的方式、方法，提高科学推理思维的能力11’]。数学和物理学在长期发展过程中，形成了许多的科学方法，这些方法不仅对整个自然科学的发展有积极的影响，对研究社会科学也会有一定的作用.对于中国的高中生来说，很大程度上是通过物理教材和数学教材来学习数理知识的.新修订的中指出:“要通过概念的形成，规律的得出，模型的建立，知一识的运用等，培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等思维能力。
’们现行的中指出:“在数学教学过程中努力培养学生数学思维能力，包括:空间想象、直觉猜想、归纳抽象、符号表示、运算求解、演绎证明、体系建构等诸多方面，能够对客观事物中的数量关系和数学模式作出思考和判断。”数学科学历来是自然科学和社会科学的基础，现在正在从幕后走向台前，在某些方面直接为社会创造价值，推动社会生产力的发展。越来越广泛的数学应用，正在不断地渗入社会生活的方方面面。数学在形成人类理性思维的过程中发挥着独特的、不可替代的作用，高度发展的数学思维成为人类社会进步的重要标志。并且2002年教育部颁布，已经正式提出了在高中全面开设“研究性学习课程”，从“以人的发展为本”的教育理念出发，使得学习方式发生了变化，从“学会”转向“会学”;学习的模式也从“被动接收式”转向“主动探究式。通过学生主动的学习，使学生知道推理的过程，进而提高科学推理的能力。因而，学生的科学推理能力的提高，对于学生提高自主学习的能力具有较好的促进作用。
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