公元前3世纪,阿基米德首先用数学方法研究物理问题,一千八百多年后,伽利略将实验的方法引入其中,倡导数学与实验相结合的研究方法,为自然科学的发展做出了巨大贡献。类比于自然科学的研究,高中生在理科课程的学习中,数学与实验相结合的研究方法也是理科课程最基本的学习方法。对研究问题所包含的基本数据的定量分析是正确解决问题的基础,而比例、概率、相关推理等推理能力则是进行定量数据分析所必需的,也是中学生所必须具备的一种基本能力,这种能力外显为其科学推理水平,内在化为综合因素作用下的个体的内在心理认知结构的发展。高中生的科学推理能力现状具体如何是一个值得研究的问题。本文选取天津市高一高二年级大约200名学生,采用问卷调查的研究方法,使用Lawson编制的《科学推理能力测试》(中文版)问卷,对高中生的科学推理水平进行了测试,并结合学生学年的期末学习成绩及其初中学校的性质的有关资料,对测试结果进行了分析讨论。本文首先对不同年级高中生的科学推理能力进行了纵向分析,结果显示,学生的年级与自身的科学推理能力存在显著差异,这也进一步证实了皮亚杰关于儿童认知发展阶段的理论;同时,本论文对高一年级学生期末成绩、理科成绩分别与推理成绩进行相关性统计分析,结果显示高中生的学习成绩与科学推理能力之间相关性低;同时,本论文结合对所选研究对象初中学校性质的调查,发现高中生的推理能力与其初中校的性质存在显著差异,来自重点初中校的学生的推理能力显著高于来自非重点初中校学生的推理能力;对男女生在科学推理能力上的差异进行研究,结果显示,男女生在科学推理能力上差异不显著;本论文重点对高中生各子维度推理能力的发展现状进行了描述性分析,通过比较得出比例推理、控制变量推理能力的发展在高一年级、高二年级文科生、高二年级理科生之间存在显著差异。最后,本文对研究结果进行了分析与讨论,对具体提高学生的比例推理能力和控制变量推理能力提出了相关的建议和教学策略,对未来的教学和研究方向进行了展望。