周少娜 Bao Lei 陈佐满 何雨泽

在1909年，美国著名实用主义教育家杜威(Dewey)在美国科学进步联合会的发言中首次提出科学教育的目的：让学生学会大量的知识，并要求学生学习科学研究的过程和科学方法。国际科学教育开始注重和培养学生的科学方法和思维，特别是培养学生的科学推理(Scientific Reasoning)能力。2018年1月16日，教育部印发了《普通高中课程标准(2017年版)》，指明了各个学科核心素养。在普通高中物理课程标准中，科学思维与其他三个维度(物理观念、科学探究、科学态度与责任)被确定为四大物理学科核心要素。[1]我国课标首次突显科学思维的重要性，并且明确了其四要素：模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新。从课程标准的角度，学生的科学推理能力已成为普通高中生应该具备的基本能力之一。

研究者把科学推理分为六个维度，包括守恒推理(Conservation Reasoning)、比例推理(Proportional Reasoning)、控制变量(Control of Variables)、概率推理(Probability Reasoning)、相关推理(Correlation Reasoning)和假设演绎推理(Hypothetico-deductive Reasoning )。根据皮亚杰儿童认知发展理论，科学推理能力六个子推理类型的发展一般经过具体运算、过渡阶段和形式运算等几个不同的过程，学生科学推理能力的发展是一个复杂过程。通过对国内外中学生的科学推理能力现状及发展的研究的综述，并通过实证调查以获取中美两国学生的科学推理能力的共性和差异。

一、研究综述

皮亚杰在认知理论中首次提出科学推理的概念，在国际上掀起了关于科学推理能力的研究热潮，至今科学推理能力仍是国际科学教育研究的重要领域。……