本书探讨了我国中学生科学学科能力的特征及发展的基本规律。书中尝试建构适合我国初高中学生、面向未来综合或分科形态的科学课程背景下的学科能力框架，阐述科学学科能力测评工具开发的原理和运用Rasch模型进行质量优化的思路，探讨测评数据的分析模式和科学学科能力的影响因素，提出改进科学教学质量、提升学生科学学科能力水平的路径。