推理能力是衡量学生思维能力高低的重要指标,是物理学科能力的重要组成部分。本文对高中学生物理推理能力的现状进行调查研究,为提高学生的物理学科能力,培养学生的科学素养提供了一些借鉴。本研究选取了南京市三所不同高中的学生为样本,用物理推理能力的“要素层次”理论对学生在三次模拟考试中表现的物理推理能力进行分析。研究分为以下几部分：第一,分析学生在不同推理水平的得分。结果表明在一定情境中,陌生模型的创建对学生来说是一个巨大的挑战。第二,比较不同学校学生物理推理能力的差异。不同学校学生的物理推理能力存在差异,特别是在对于推理能力要求较高的层次,学校之间的差异较为明显。陌生情境和陌生模型对学生的区分度影响比较大。第三,比较不同性别学生物理推理能力的差异。结果发现,男女生之间不存在显著的差异。所以应给予男女生相对公平和自由的发展环境。最后,针对学生在物理推理过程中表现的不足,提出了几点建议。阐述了如何利用思维导图、问题串、科学探究等方式提高学生的物理推理能力。