在国际科学教育领域,科学推理能力是研究者热切关注的话题,但我国教育领域起步较晚,主要集中在总结国外的研究成果,或是对科学推理的相关概念和研究意义进行理论探讨,对科学推理能力的测量(大多采用LCTSR科学推理量表)也只停留在考查领域一般化的能力。各个学科的科学推理能力如何发展以及如何客观准确的测量和评价?这些问题亟需解决。本研究立足于中学物理学习,一方面是从理论角度建构科学推理能力的构成模型和评价模型,另一方面是以评价模型为基础参考上海市高中物理学科教学基本要求(试验本)开发测量工具。为检验测量工具的质量,随机抽取试题库中的试题组成测试卷,对上海A校高一年级共48名学生进行预测,通过学生对测试题的推理反应,并结合Rasch模型利用Bond&FoxSteps软件进行统计分析,根据数据分析结果对测试卷进行相应的修改,进行再测研究,以上海B校高一年级共126名学生作为被试。同时利用实证研究所收集的数据资料,通过logistic回归分析,从定量的角度论证了本研究建构的科学推理能力构成模型的合理性。本研究主要得出以下一些结论:1.科学推理能力构成模型由推理机制、推理依据、推理任务和知识四个因素构成,并且logistic回归分析论证了构成模型的合理性和有效性。2.基于评价模型开发的测量工具经过Rasch模型校正后,可以客观有效的测量学生物理科目科学推理能力的现状。3.科学推理能力各个子推理发展不平衡,其中比例推理和控制变量推理发展的较好,守恒推理其次,假设演绎推理和类比推理的水平最低。最后,基于本研究的结果,对测量工具编制、物理课程设计、课堂教学、评价设计等方面提出一些建议,希望能在物理科学教学中培养学生的科学推理能力。