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7.2 类比推理及其方法 教案
【设计思路】
本节课以中国高铁为主题讲解，从高铁引进到自主设计过程明确类比推理的含义与方法。
首先以复兴号CR450动车组视频为导入，吸引学生的兴趣并引出议题“从中国高铁看类比推理的智慧”。议题一“从高铁引进时代的技术移植来看什么是类比推理？” ，从中国高铁引进的材料进行推理并总结类比推理的含义；议题二“从高铁的设计研发来看如何类比推理？” 从高铁车头设计模仿翠鸟与剑鱼的材料总结类比推理的方法。
【课标要求】学会类比推理，评析常见的逻辑错误。
【核心素养】
政治认同： 通过感受中国高铁从“追赶”到“领跑”的辉煌成就，增强对国家自主创新能力的认同感和民族自豪感。
科学精神： 理解类比推理的含义、特点及种类；掌握提高类比推理可靠性的要求；能够辨析类比推理与比喻、对比、演绎推理的区别。
公共参与： 能够在日常学习和生活中运用类比推理解决实际问题，提升逻辑思维素养，为未来参与社会公共事务管理奠定理性思维基础。
【教学重点】类比推理的含又、方法及具在科技创新与社会实践中的重要作用，
【教学难点】掌握开运用提高类比推理结论可靠性的片法
【教学方法】合作探究法与讲授分析法相结合
【教学过程】
导入新课：
复习与预习
预习完之后，今天我们进入第七课第二框《类比推理及其方法》的学习。
同学们，大家知道全球最快高铁在哪吗？对，就在我们国家。复兴号CR450动车组是全球最快高铁，目前正在不同速度、不同场景中进行多项试验。我们一起来看今年两会采访视频，看看试验效果如何。（播放视频，1分38秒）中国高铁被誉为“国家名片”。但你们知道吗？在高铁研发初期，中国并没有现成的技术模板。科研人员是如何攻克技术难关，自主研发出“复兴号”的呢？
今天我们将从中国高铁看类比推理的智慧 。接下来进入第一个议题学习。
议题一：从高铁引进时代的技术移植来看什么是类比推理？
2004年中国开始引进高铁技术，一起来看当时的背景材料。
议学情境：
2004年，中国开始大规模引进日本、德国、法国的不同技术平台。面对复杂的系统集成，科研人员发现，虽然各国车型外观、供电制式不同，但都有着共同属性动力分散、流线型、交流传动、铝合金车体，最终都实现了200km/h以上的高速运行。
议学问题：
日本高铁具有动力分散、流线型、交流传动、铝合金车体 → 实现高速运行
德国高铁具有动力分散、流线型、交流传动、铝合金车体 → 实现高速运行
法国高铁具有动力分散、流线型、交流传动、铝合金车体 → 实现高速运行
中国新车型也具备这些（相同属性 ）
所以，中国新车型也能（ 实现高速运行 ）
师：中国高铁研发团队运用类比推理从已有车型的共同点推出新车型的可能结果，减少了盲目探索。一起总结什么是类比推理。
知识点一 类比推理的含义
特点：用已经认识的某个或某类事物去推断尚未认识的另一个或另一类事物。
含义：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。（个别——个别；一般——一般）（要明确类比推理是相同或相似属性）
客观依据：客观事物及其属性不是孤立的，而是相互联系、相互制约的。事物属性之间的内在联系，是类比推理的客观依据。（齿状→锯东西）
类比与比较、比喻的区别
选择题易考三者的目的，以及联系，学生要注意区分。
逻辑错误：不能仅仅根据对象间表面上某些性质相同或相似，就推出它们在本质属性上也相同或相似。否则，就容易犯“机械类比”的逻辑错误（选择题易考）
实质：类比推理是或然推理（考）。由于事物属性之间既有相似性也有差异性，从两个或两类事物某些方面相同或相似就推出它们在另外的方面也相同或相似，其前提与结论之间的联系是或然的。运用类比推理时，我们应该注意提高其可靠程度。
中国高铁科研人员运用“举一反三”的类比思维方式，在引进技术中找到了共同规律，成功研发了具有自主知识产权的“和谐号”和“复兴号”。
高铁研发又是如何正确运用类比推理？
类比推理有何重要作用？
进入第二个议题。
议题二：从高铁的设计研发来看如何类比推理？
技术人员在设计时面临一个问题：如何设计出能适应中国复杂地理环境的车头形状？一起来看他们是如何解决这个问题的。
议学情境：技术人员注意到：翠鸟在入水捕鱼时，喙的流线型结构能极大幅度减少入水阻力；剑鱼在水中高速游动时，尖长的头部能有效降低水阻。于是，他们参考翠鸟喙和剑鱼头部的形状，设计了独特的“长吻”流线型车头。
议学问题：科研人员选择了翠鸟和剑鱼的哪些属性作为类比依据？其中体现了什么类比推理方法？
答案：翠鸟流线型喙的结构特征，剑鱼尖长头部的形状特征，它们的形状和结构能有效降低阻力。体现了模拟方法（仿生学）。
师：高铁设计团队通过模拟翠鸟和剑鱼设计流线型车头，正确使用了类比推理的方法。一起总结类比推理方法相关知识点
知识点二 类比推理的方法
模拟方法（仿生学所运用的主要方法）：（选择题考）
①含义：通过在实验室设计或制作出某一自然现象或与原型相似的模型来间接地研究原型的形态、特点和规律性的方法。
②用途：它专门研究和模仿生物的构造及功能，用于制造先进的技术装置。
③实质：从思维方法的角度看，模拟方法是一种类比推理方法。
类比推理的具体方法（思维的角度说）：（选择题考区分）
①结构类比—— 在对象的要素和结构之间进行类比
案例：由蜘蛛结网，到不需要在深水处建筑桥墩的吊桥。（蜘蛛网的结构）
②功能类比——在对象的功能之间进行类比
案例：由儿童刮木听声的游戏，到听诊器的发明。（声音通过固体传导，另一端能清晰听到）③条件类比——从导致事物某种功能的条件方面进行类比
案例：由人工培育珍珠，到人工生产牛黄。（模拟珍珠、牛黄形成的条件）
科研人员为什么选择翠鸟和剑鱼作为类比对象，而不是选择其他动物（如大象、长颈鹿）？
答案：翠鸟和剑鱼与高铁车头在决定高速运行的“本质属性”上高度相似，选择它们为类比对象，推理的可靠程度高。而大象、长颈鹿则不具备这些本质属性。
师：提高类比推理可靠程度需要接近本质属性才有效。
提高类比推理可靠程度要求:（选择题易考）
①类比的根据越多越好。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。
②类比推理根据的相同属性尽量接近本质属性。类比推理根据的相同属性越是接近本质属性，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。
案例：一种新药在临床应用之前，总要先在动物身上进行试验，以此来推断这种新药对人体可能引起的反应。高等动物的属性比低等动物更接近人类，以高等动物做新药试验比以低等动物做试验进行类比，其结论要可靠得多。
③前提中确认的属性与结论属性相一致。前提中确认的属性不应该有与结论相互排斥的属性（应该相一致）。一旦前提中出现与推论相互排斥的属性，就不能推出结论。
案例：在科学史上，人们曾用月球与地球相类比，它们有许多相同属性，由此推出月球上也有生物。但后来人们发现月球昼夜温差很大，并且没有空气和水，根本不适宜生物生存，因而推翻了月球有生物的论断。这一论断后来被人造卫星登上月球实地考察所证实。
月球上“昼夜温差很大”和“没有空气和水”的属性与推出属性“有生物”相排斥。
类比推理的重要作用:（考）
①类比推理在科学技术创新中具有前锋的作用。（如仿生设计和今天所讲的高铁设计）
历史上，许多科学发现和技术发明都是从类比推理开始的。科学技术人员通过类比推理，开启思路，提出解决问题的设想。
②在日常论证说理中，类比推理可以帮助我们创新性地解决他人思想上的困难，纠正他人认识中的错误。为了论证和说明某种事实或原理，人们往往需要寻找另一种与之相同或相似的，并且已经得到承认的事实或原理，通过类比来使某种事实或原理得到论证和说明。
案例：食物取名字和菜本身完全不搭边有很多。小王气呼呼地问餐馆老板：“我要的鱼香茄子，可是菜里怎么没有鱼？” 老板笑呵呵地回答：“难道你还指望从老婆饼里吃出个老婆吗？”小王终于想明白了，一场纠纷就此得以避免。
师：我们要正确推理需要综合运用逻辑推理进行分析。
综合运用逻辑推理:
①实质：归纳推理（除完全归纳推理外）和类比推理是或然推理，是不
能保证从真前提推出真结论的推理。
②作用：归纳推理在帮助人们发现认识对象的规律方面，类比推理在帮助人们获取新知识方面，都具有自身的价值。
③使用：在实践中，人们总是将演绎推理、归纳推理和类比推理结合在一起使用。只有这样，才能更好地发挥不同推理类型的思维功能。
结束语：今天，我们从中国高铁的研发过程中，看到了类比推理的巨大力量。类比推理，就是用已知的“钥匙”去试探未知的“锁”——这把钥匙不一定能打开，但它为我们指明了找钥匙的方向。
【知识总结】
【巩固练习】
1.中国高铁CR400AF型动车组的车头采用仿生学设计，灵感源于翠鸟入水时的流体分离特性。经26个截面、80多次仿真优化，该设计将空气阻力降低12%，配合车体平滑焊缝技术与车顶涡流发生器，同步实现降噪与能耗优化。这一设计( B )
①发挥了思维的能动性，运用了模拟方法
②通过探求因果联系提高了推理的可靠性
③在两类对象结构和功能之间进行了类比
④在类比的基础上比较了事物间共同属性
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
2.蜻蜓平衡扩香器，通过蜻蜓点水的意象设计，将香薰扩香与平衡设计结合，既具有扩香功能，又可作为家居摆件。蜻蜓可以360°旋转，将精油滴在尾巴上，精油会流到木质翅膀上，达到扩香效果，深受消费者喜爱。这一设计原理( C )
①作为类比推理，是从个别到一般的推理过程
②是依据事物之间相似的功能属性进行的推理
③说明类比推理能帮助人们创造性地解决问题
④需要在认识对象与有关现象间寻找因果联系
①③ B．①④ C．②③ D．②④
3.乌贼体内囊状物能分泌黑色液体，遇到危险时释放诱骗攻击者。潜艇设计者仿效这一功能设计出了鱼雷诱饵。这一设计( C )
①在归纳乌贼与潜艇功能基础上开启思路，进行发明创造
②运用了模拟方法，在乌贼与潜艇的功能之间进行了类比
③根据乌贼与潜艇之间的相似之处进行推理得出必然结果
④运用类比推理创新性地解决了潜艇航行中的防御性问题
①② B．①③ C．②④ D．③④
4.受我国古代“活字印刷术”启发，科研人员提出“DNA活字存储”设计思路。“DNA活字存储”的研究( A )
①采用模拟这一类比方法，开启科研新思路
②在类比的基础上比较了事物间的共同属性
③依据事物属性间的内在联系进行了类比推理
④通过演绎推理揭示了两类事物的因果联系
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

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