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7.2类比推理及其方法学案
【学习目标】
掌握类比推理的含义和依据;
理解类比推理与比较、比喻方法的异同;
掌握提高类比推理可靠程度的条件;
掌握运用类比推理的方法;
理解类比推理的作用;理解演绎推理、归纳推理和类比推理之间的关系。
【核心素养】
科学精神：理解类比推理的种类、应用和作用，培养理论联系实际的能力。正确认识类比推理，树立科学态度。
公共参与：依据类比推理，进行类比试验，用理论指导实践。
【学习重难点】
重点:理解类比推理的含义及客观依据，对类比与比较、比喻作出区分，明确类比推理的内容，明确提高类比推理可靠性的方法。。
难点: 理解类比推理是或然推理,理解类比推理的重要作用。
【预习新知】
类比推理的含义
1.类比推理就是根据两个或两类对象在一些属性上相同或相似,推出它们在___________________上也相同或相似的推理。
2.事物属性之间的内在联系,是类比推理的___________。
3.类比不同于_______。类比要在比较的基础上得出新的结论,它是一种推理;比较的目的在于认识两类事物之间的相同点和_______,它是一种简单的认识方法,但不是推理。
4.类比不同于_________。类比和比喻虽然都以________为基础,但是,类比是一种________,目的在于得出新知识;比喻是一种_____________,目的在于生动形象地描写或说明认识对象。
类比推理的方法
1.类比推理的常用方法
(1)20世纪60年代兴起的仿生学所运用的主要方法是______________。它是一种类比推理方法。
从思维的角度说,类比推理既可以在对象的要素和结构之间进行类比,也可以在对象的功能之间进行类比,还可以从导致事物某种功能的条件方面进行类比。
2.提高类比推理可靠性的要求
要提高类比推理的可靠程度,需要注意以下几点。
第一,类比的_________越多越好。前提中确认对象的相同或相似属性越多,意味着它们所属的类别可能越相近,结论的可靠性越高。
第二,作为类比推理根据的相同属性越是接近_________,相同属性与推出属性之间的相关程度越高,结论的可靠程度就越高。
第三,前提中确认的属性不应该有与结论相互排斥的属性。一旦前提中出现与结论相互排斥的属性,就不能推出结论。
【易错提示】
(1)类比推理推出的结论与前提之间具有必然联系。
改错：类比推理是或然推理。
(2)从思维方法的角度看，仿生技术所运用的模拟方法是一种演绎推理方法。
改错：从思维方法的角度看，仿生技术所运用的模拟方法是一种类比推理方法。
(3)运用类比推理必然纠正他人认识中的错误。
改错：类比推理可以帮助我们创造性地解决他人思想上的困难，纠正他人认识中的错误。
【深化探究】
议题1：正确理解类比推理
材料一　有这样一个例子，从平面直角三角形勾股定理，“斜边的平方等于两条直角边的平方和”，直接推测出三个两两垂直的平面和一个斜三角形平面构成四面体(如图示)的面积关系定理，“四面体斜面的面积的平方等于三个直角面的面积平方和”。
(1)上述材料运用的推理方法是(　　)
A．演绎推理 B．换质推理
C．联言推理 D．类比推理
材料二　农夫有三个儿子，他们好吃懒做，整天吵吵闹闹，农夫听的耳朵都长茧子了。
“你为什么总是要我多做一些事情！”
“因为你总是吃很多东西！”
“那又怎样！”
后来，农夫听烦了，就拿来几根树枝，让儿子们掰断，儿子们很轻松地就做好了。农夫又拿来一大捆树枝，让儿子们来掰断，可怎么也没有掰断。
农夫说：“这些树枝就像你们几个人一样，就是一个大团体，然而当你们分散了，互相吵架的时候，就变成了一根根小树枝，很容易就会被人给掰断。”
儿子们听了，点点头，从此以后再也不吵架了。
(2)该农夫主要使用了什么推理方法教育三个儿子？
(3)有同学认为，只要进行类比推理，就能达到思维创新的目的。请你运用逻辑与思维的有关知识分析该同学的看法。
答案　(1)D
(2)该农夫在教育儿子的过程中，主要使用了类比推理这种推理方法。
(3)该同学的观点片面。①类比推理对于人们提出新思想、新设计具有重要作用。但是，由于类比推理是或然推理，所以人们很少仅仅靠它去认识事物。②在实践中，人们总是将它与归纳推理、演绎推理结合在一起使用。只有这样，才能真正发挥类比推理的认识功能。
议题2：类比推理的方法
有位神学家在说明地球是太阳系的中心时作了这样的论证：太阳是被上帝创造出来照亮地球的，就像人们总是移动火把去照亮房子，而不是移动房子去被火把照亮一样，因此，只能是太阳绕着地球旋转，而不是地球绕着太阳旋转。
上述神学家的推理属于何种推理？是否正确？请说明理由。
答案　此推理是类比推理。不正确。理由：此推理犯了“机械类比”的逻辑错误。因为“人们移动火把去照亮房子”与“太阳绕着地球旋转”之间有着本质上的差别。不能仅仅根据对象间表面上某些情况相同或相似，就推出它们在其他情况上也相同或相似。
【巩固训练】
1.类比推理就是根据两个或两类对象在一些属性上相同或相似，推出它们在其他属性上也相同或相似的推理。下列类比推理结论可靠性高的是( )
①儿童受师长的管束监督，因此，小国应受大国的指导，弱国要受强国的摆布
②在台湾发现了全身长白毛的猴子后，有人推断，与台湾自然条件、生活环境相似的西双版纳地区也会有这种猴子
③大白杨和小白杨的叶、枝、干相似，嫁接容易成活；桃树和柳树的叶、枝、干也很相似，所以，桃树和柳树嫁接也容易成活
④昨天天气闷热，无风，乌云满天，蜻蜓飞得很低，下了雨；今天天气也很闷热，无风，天空乌云密布，蜻蜓飞得很低，所以，今天可能下雨
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.你听说过鸡头稳定原理吗？鸡走路时，头部先保持不动，身体先走，等身体到位了以后再让头部复位，这样它就能在运动中始终保持视野稳定。科学家从中得到灵感，发明了坦克稳定系统。当坦克颠簸时，陀螺仪迅速感应到压力变化，传递给变阻器，变阻器把这种压力变化变成电讯号传递给微机，微机计算出补偿量、补偿方向和补偿角度，再以电讯号的方式将指令传递给伺服系统，通过伺服系统来控制炮口的抖动，使炮口始终对准目标。坦克稳定系统的发明( )
①运用了创新思维的方法，拓宽了科学家解决问题的思路
②是根据两个或两类对象在属性上的不同进行的推理
③采用了类比推理的方法，模拟鸡头的特殊结构及其功能
④体现的推理只要前提是正确的，结论就一定正确
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.遵循形式逻辑的规律与规则，是正确思维的必要条件。下列分析不正确的是( )
①王猛既不承认自己是海门人又不承认自己是非海门人——违反了排中律
②所有整数是有理数，所有自然数是有理数。所以，所有自然数是整数——犯了“中项不周延”错误
③如果过度依赖大数据，会弱化人际的沟通和交流——正确的推理形式是否定前件式或肯定后件式
④类比蛙眼的特殊结构和敏锐的观察力，研制出人造卫星跟踪系统——特殊性前提推出特殊性结论的必然推理
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
4.写作事实上不但是为了向外发表，贡献社会，同时也是研究工作的最后阶段，而且是最重要、最严肃的阶段。不形成文章，根本就没有完成研究工作，学问也没有成熟。常有人说“某人学问极好，可惜不写作”，事实上，此话大有同题。某人可能学识丰富，也有见解，但不写作为文，他的学问就只停留在简单看法的阶段，没有经过严肃的思考与整理，就不可能真正是系统的、成熟的。下列判断表述正确的是( )
①依据写作与不写作的相似属性可以进行类比推理
②写作是为了贡献社会，他没写作，所以他没贡献社会
③材料中的“不但，而且”是表示递进关系的联言判断
④“凡是不形成文章就没有完成研究工作”中的主谓项都周延
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
5.海豚身体大，阻力小，能轻而易举地在水中升落。它们利用尾巴推排水，利用水的浮力上升，可以飞速地升落。科学家模仿海豚的形状，将潜水艇改成圆的，这样潜水艇就可以快速行驶了，还能随意上升下降。这一研究过程( )
①正确地处理了整体与部分之间的关系
②运用了比较的推理方法来制造先进技术装备
③表明运用模拟方法等类比推理方法可以推进科学发现和技术发明
④是依据事物之间相同或相似的属性进行推理
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
6.美国的加利福尼亚州与我国的南方柑橘产地浙江在地形、水文、土壤、气候等条件上都相似，因此，美国的加利福尼亚州也能产柑橘。这是一个正确的类比推理，要提高类比推理结论的可靠性就必须( )
①在前提中多找两个对象的相同属性
②要找相同类的对象进行比较
③在两个对象间多运用比喻
④在前提中要抓住两个对象的本质属性
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
7.传说中鲁班类比草叶的齿状边缘创造了锯条，瓦特类比蒸汽冲顶壶盖改良了蒸汽机，人们类比苍蝇翅膀的功能，研制出用于火箭和飞机导航的振动陀螺仪。上述事例说明( )
A.类比推理可以帮助我们创造性地解决他人思想上的困惑，纠正他人认识中的错误
B.科学技术人员通过类比推理，开启思路，能够提供解决问题的设想
C.类比推理可以帮助人们将事理说得更明白、更透彻
D.类比推理是科学发明的重要方法，而演绎推理、归纳推理则不具有同样功能
8.英国医生詹纳发现“种牛痘”可以预防天花，是受到挤牛奶的女工感染牛痘而不患天花的启发。这一事例表明( )
①类比推理是必然推理
②事物属性之间存在内在联系
③类比推理在科技创新中具有前锋作用
④类比推理的科学性取决于推理结构的正确性
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
9.由直线与圆相切时，圆心到切点的连线与直线垂直，想到平面与球相切时，球心与切点的连线与平面垂直。用的是( )
A.归纳推理 B.演绎推理 C.类比推理 D.特殊推理
10.中科大附属医院科研团队借鉴都江堰水利工程利用鱼嘴控制岷江水流方向的方法，研发出“基于柔性PH传感技术的智能喉罩”，在食管入口处也设置一个“鱼嘴”，防止反流液流入食管前方的气管中，造成误吸，最大限度保障患者麻醉安全。该团队的创新成果运用了( )
A.科学归纳推理，其前提与结论之间具有保真关系
B.探求事物之间因果联系的不完全归纳推理的方法
C.在认识对象的结构和功能间进行类比推理的方法
D.从一般性前提推出一般性结论的演绎推理的方法
参考答案
1.答案：D
解析：①犯了“机械类比”的错误，儿童与师长的关系与小国和大国、弱国和强国的关系有本质不同；②④中相同属性是本质属性，结论可靠性高；③中相同属性只是表面属性，而本质属性不同（大小白杨为同类植物，而桃柳树则非同类植物），结论可靠性低。故本题答案为D。
2.答案：B
解析：①：材料说明通过类比推理，可以开启思路，运用创新思维的方法，提出解决问题的设想和思路，①正确。②：类比推理是根据两个或两类对象在一些属性上的相同或相似，推出它们在其他属性上也相同或相似的推理，②错误。③：鸡头稳定原理，发明了坦克稳定系统，采用了类比的推理方法，③正确。④：该案例属于类比推理，类比推理是或然推理，结论不一定为真，④错误。
3.答案：D
解析：本题是逆向选择题。①：排中律指出两个相互矛盾的命题不能同时为假，必有一真。“王猛既不承认自己是海门人又不承认自己是非海门人”是同时否认两个相互矛盾的命题，违反了排中律，故①正确但不符合题意。②：“所有整数是有理数，所有自然数是有理数。所以，所有自然数是整数”，这个三段论中“有理数”都是中项，在大前提中不周延，在小前提中也不周延，而正确的推理中要求中项在前提中至少周延一次，故犯了“中项不周延”错误，故②正确但不符合题意。③：“如果过度依赖大数据，会弱化人际的沟通和交流”，属于充分条件假言判断，正确的推理形式是肯定前件式或否定后式，故③错误但符合题意。④：类比推理是根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出它们在其他属性上也相同的推理过程。“类比蛙眼的特殊结构和敏锐的观察力，研制出人造卫星跟踪系统”适用了类比推理，类比推理是或然推理，故④错误但符合题意，故本题选D。
4.答案：D
解析：“不但是为了向外发表，贡献社会，同时也是研究工作的最后阶段，而且是最重要、最严肃的阶段”，这是表示递进关系的联言判断，③入选；“凡是不形成文章就没有完成研究工作”是全称否定判断，主谓项都周延，④入选；材料通过举例论证强调写作的重要性，而不是类比推理，①不选；“写作是为了贡献社会，他没写作，所以他没贡献社会”中“写作”作为中项应至少周延一次，该三段论犯了“中项不周延”错误，②不选。
5.答案：D
解析：科学家根据海豚能够飞速升落的原因，模仿海豚的形状，将潜水艇改成圆的，从而使潜水艇可以快速行驶，还能随意上升下降，这是依据事物之间相同或相似的属性进行推理，表明运用模拟方法等类比推理方法可以推进科学发现和技术发明，③④正确。不涉及整体与部分之间的关系，①错误。根据海豚制造潜水艇是运用类比推理，比较不是推理，②错误。
6.答案：B
解析：①④都是提高类比推理结论可靠性的条件，符合题意。类比推理是不同（类）对象之间的比较，②错误。类比推理不是比喻，③错误。
7.答案：B
解析：材料强调类比推理在科学技术发明中具有前锋作用，科学技术人员通过类比推理，开启思路，提出解决新问题的设想，B符合题意。材料强调类比推理在科学技术发明中具有前锋作用，而不是类比推理在日常论证说理中的作用，A不符合题意。材料不涉及“类比推理可以帮助人们将事理说得更明白、更透彻”，C不符合题意。材料不涉及类比推理与演绎推理、归纳推理功能的不同之处，演绎推理、归纳推理同样是科学发明的重要方法，D不符合题意。
8.答案：C
解析：受到挤牛奶的女工感染牛痘而不患天花的启发，英国医生詹纳发现“种牛痘”可以预防天花，这表明事物属性之间存在内在联系，类比推理在科技创新中具有前锋作用，②③正确。类比推理是或然推理，①错误。类比推理的科学性不取决于推理结构的正确性，可以运用获取更多的类比根据等方法来提高其可靠程度，④错误。
9.答案：C
解析：由“直线与圆相切”的情况推测出“平面与球相切”的情况，是把握了二者的相似性而推出的，这是类比推理，C符合题意，A、B、D排除，
10.答案：C
解析：类比推理是依据事物之间相同或相似的属性进行的推理，事物的要素、结构和功能是其属性的主要内容。该团队认识到都江堰与智能喉罩具有相似的属性，并依据都江堰的结构与功能，开发出“智能喉罩”。因此，该团队的创新成果运用了在认识对象的结构和功能间进行类比推理的方法，C符合题意。完全归纳推理其前提与结论之间具有保真关系，科学归纳推理属于不完全归纳，是或然推理，其前提与结论之间不具有保真关系，A错误。提高不完全归纳推理结论可靠程度，需要在认识对象与有关现象之间寻找因果联系，其方法有求同法、求异法、共变法、求同求异并用法，B错误。从一般性前提推出一般性结论的是类比推理，演绎推理是从一般性前提推出个别性结论的方法，D错误。

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