归纳推理
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归纳推理一,归纳推理的定义所谓归纳推理,就是从个别性知识推出一般性结论的推理.例如:直角三角形内角和是180度;锐角三角形内角和是180度;钝角三角形内角和是180度;直角三角形,锐角三角形和钝角三角形是全部的三角形;所以,一切三角形内角和都是180度。
这个例子从直角三角形,锐角三角形和钝角三角形内角和分别都是180度这些个别性知识,推出了"一切三角形内角和都是180度"这样的一般性结论,就属于归纳推理.传统上,根据前提所考察对象范围的不同,把归纳推理分为完全归纳推理和不完全归纳推理.完全归纳推理考察了某类事物的全部对象,不完全归纳推理则仅仅考察了某类事物的部分对象.并进一步根据前提是否揭示对象与其属性间的因果联系,把不完全归纳推理分为简单枚举归纳推理和科学归纳推理.现代归纳逻辑则主要研究概率推理和统计推理.归纳推理的前提是其结论的必要条件.首先,归纳推理的前提必须是真实的,否则,归纳就失去了意义.其次,归纳推理的前提是真实的,但结论却未必真实,而可能为假.如根据某天有一只兔子撞到树上死了,推出每天都会有兔子撞到树上死掉,这一结论很可能为假,除非一些很特殊的情况发生,比如地理环境中发生了什么异常使得兔子必以撞树为快.我们可以用归纳强度来说明归纳推理中前提对结论的支持度.支持度小于50%的,则称该推理是归纳弱的;支持度小于100%但大于50%的,称该推理是归纳强的;归纳推理中只有完全归纳推理前提对结论的支持度达到100%,支持度达到100%的是必然性支持.二,归纳推理和演绎推理的关系归纳推理和演绎推理既有区别,又有联系.二者的区别是:1,思维进程不同.归纳推理的思维进程是从个别到一般.而演绎推理的思维进程不是从个别到一般,是一个必然地得出的思维进程.演绎推理不是从个别到一般的推理,但也不仅仅是从一般到个别的推理:演绎推理可以从一般到一般,比如从"一切非正义战争都是不得人心的"推出"一切非正义战争都不是得人心的";可以从个别到个别,比如从"罗吉尔·培根不是那个建立新的归纳逻辑学说的培根"推出"那个建立新的归纳逻辑学说的培根不是罗吉尔·培根";可以从个别和一般到个别,比如从"这个物体不导电"和"所有的金属都导电"推出"这个物体不是金属";还可以从个别和一般到一般,比如从"你能够胜任这项工作"和"有志者事竟成或者你不能够胜任这项工作"推出"有志者事竟成".在这里,应当特别注意的是,归纳推理中的完全归纳推理其思维进程既是从个别到一般,又是必然地得出.2,对前提真实性的要求不同.演绎推理不要求前提必须真实,归纳推理则要求前提必须真实.3,结论所断定的知识范围不同.演绎推理的结论没有超出前提所断定的知识范围.归纳推理除了完全归纳推理,结论都超出了前提所断定的知识范围.4,前提与结论间的联系程度不同.演绎推理的前提与结论间的联系是必然的,也就是说,前提真实,推理形式正确,结论就必然是真的.归纳推理除了完全归纳推理前提与结论间的联系是必然的外,前提和结论间的联系都是或然的,也就是说,前提真实,推理形式也正确,但不能必然推出真实的结论.二者的联系是:1,演绎推理如果要以一般性知识为前提,(演绎推理未必都要以一般性知识为前提.)则通常要依赖归纳推理来提供一般性知识.2,归纳推理离不开演绎推理.其一,为了提高归纳推理的可靠程度,需要运用已有的理论知识,对归纳推理的个别性前提进行分析,把握其中的因果性,必然性,这就要用到演绎推理.其二,归纳推理依靠演绎推理来验证自己的结论.例如,俄国化学家门捷列夫通过归纳发现元素周期律,指出,元素的性质随元素原子量的增加而呈周期性变化.后用演绎推理发现,原来测量的一些元素的原子量是错的.于是,他重新安排了它们在周期表中的位置,并预言了一些尚未发现的元素,指出周期表中应留出空白位置给未发现的新元素.逻辑史上曾出现两个相互对立的派别——全归纳派和全演绎派.全归纳派把归纳说成惟一科学的思维方法,否认演绎在认识中的作用.全演绎派把演绎说成是惟一科学的思维方法,否认归纳的意义.这两种观点都是片面的.正如恩格斯所说:"归纳和演绎,正如分析和综合一样,是必然相互联系着的.不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去,应当把每一个都用到该用的地方,而要做到这一点,就只有注意它们的相互联系,它们的相互补充."①三,收集和整理经验材料的方法(一)收集经验材料的方法归纳推理要以个别性知识为前提,为了获得个别性知识,就必须收集经验材料.收集经验材料的方法有观察,实验等.1,观察这里所说的"观察"是"科学的观察"的简称.一般来说,人们把外界的自然信息通过感官输入大脑,经过大脑的处理,形成对外界的感知,就是观察.然而,盲目的,被动的感受过程不是科学的观察.科学的观察是在一定的思想或理论指导下,在自然发生的条件下进行(不干预自然现象)但有目的的,主动的观察.科学的观察往往不是单纯地靠眼耳鼻舌身五官去感受自然界所给予的刺激,而要借助一定的科学仪器去考察,描述和确认某些自然现象的自然发生.观察要遵循客观性原则,对客观存在的现象应如实观察.如果观察失真,便不能得到真实可靠的结论.但是,说观察要遵循客观性原则,并不是说在观察时应当不带有任何理论观点.理论总是不同程度地渗透在观察之中.提出观察要客观,是要求用正确的理论来观察事物,以免产生主观主义.理论对观察的渗透,说明了主体在观察中的能动作用.氧的发现过程生动地体现了理论对观察的作用.1774年8月,英国科学家普利斯特里在用聚光透镜加热氧化汞时得到了氧气,他发现物质在这种气体里燃烧比在空气中更强烈,由于墨守陈旧的燃素说,他称这种气体为"脱去燃素的空气".1774年,法国著名的化学家拉瓦锡正在研究磷,硫以及一些金属燃烧后质量会增加而空气减少的问题,大量的实验事实使他对燃素理论发生了极大怀疑.正在这时,普利斯特里来到巴黎,把他的实验情况告诉了拉瓦锡,拉瓦锡立刻意识到他的英国同事的实验的重要性.他马上重复了普利斯特里的实验,果真得到了一种支持燃烧的气体,他确定这种气体是一种新的元素.1775年4月拉瓦锡向法国巴黎科学院提出报告——金属在煅烧时与之相化合并增加其重量的物质的性质——公布了氧的发现.实际上,在普利斯特里发现氧气之前,瑞典化学家舍勒也曾独立地发现了氧气,但他把这种气体称为"火空气".氧的发现过程正如恩格斯在《资本论》第二卷序言中所说的:"普利斯特里和舍勒已经找出了氧气,但不知道他们找到的是什么.他们不免为现有燃素范畴所束缚.这种本来可以推翻全部燃素观点并使化学发生革命的元素,没有在他们手中结下果实.……(拉瓦锡)仍不失为氧气的真正发现者,因为其他两位不过找出了氧气,但一点儿也不知道他们自己找出了什么."当对象的性质使人们难以实际作用于对象(比如在天文学研究中)或者研究对象的特点要求避免外界干扰(如在许多心理学的研究中)时,最适用的收集经验材料的方法就是观察了.观察方法有一定局限性:(1)观察只能使我们看到现象,却看不到本质.现象是事物的外部联系和表面特征,是事物的外在表现.本质是事物的内部联系,是事物内部所包含的一系列必然性,规律性的综合.恩格斯说:"单凭观察所得到的经验,是决不能充分证明必然性的."①(2)观察有时无法区分真相与假象.比如,由于地球在运动,所以我们在地球上观察恒星的相互位置,好像发生了很大的变化,这在天文学上称为"视运动",可是视运动并不是天体的真实运动.2,实验实验是人们应用一定的科学仪器,使对象在自己的控制之下,按照自己的设计发生变化,并通过观察和思索这种变化来认识对象的方法.实验的特点是:(1)具有简化和纯化的特点.通过对影响某一对象的各种因素进行简化和纯化,突出主要因素,舍弃次要因素,排除与对象没有本质联系的因素的干扰,达到在比较单纯的状态下来认识对象.比如为研究某一植物在某一条件下对具有一定酸碱度的土壤的适应情况,在实验室中人为地控制大自然对植物生态的影响,只就酸碱度这一特定的因素进行考察.(2)具有强化条件的特点.通过实验,可以使对象处于一些特殊条件,极端状态下(如超高温,超高压,超真空和超强磁场等),使研究对象的特殊性质凸显出来,从而达到认识对象的特殊性质的目的.1956年杨振宁和李政道提出弱相互作用下宇称不守恒假说.为了检验这个假说,吴健雄用了钴-60作为实验材料进行实验.可是,在常温下钴-60本身的热运动和自旋方向杂乱无章,无法进行实验.于是吴健雄把钴-60冷却到0.01K,使钴核的热运动停止,实验便达到了预期效果.(3)具有可重复性.任何一个实验事实,应该能被重复实现,否则便不能成立,这是科学活动的一个规矩.例如,1974年10月初,丁肇中在美国通过实验证明了1/4粒子的存在,同年10月15日在西欧重复了这个实验,马上找到了1/4粒子,这就证明了丁肇中的实验是成功的.(二)整理经验材料的方法通过观察,实验等方法得到的经验材料,需要经过加工整理,才能形成科学的结论.整理经验材料的方法有比较,归类,分析与综合以及抽象与概括等.1,比较比较是确定对象共同点和差异点的方法.通过比较,既可以认识对象之间的相似,也可以了解对象之间的差异,从而为进一步的科学分类提供基础.运用比较方法,重要的是在表面上差异极大的对象中识"同",或在表面上相同或相似的对象中辨"异".正如黑格尔所说:"假如一个人能看出当前即显而易见的差别,譬如,能区别一支笔和一头骆驼,我们不会说这人有了不起的聪明.同样,另一方面,一个人能比较两个近似的东西,如橡树和槐树,或寺院与教堂,而知其相似,我们也不能说他有很高的比较能力.我们所要求的,是要能看出异中之同和同中之异."①在进行比较时必须注意以下两点:(1)要在同一关系下进行比较.也就是说,对象之间是可比的.如果拿不能相比的东西来勉强相比,就会犯"比附"的错误.比如,木之长是空间的长度,夜之长是时间的长度,二者不能比长短.(2)选择与制定精确的,稳定的比较标准.比如,在生物学中广泛使用生物标本,地质学中广泛使用矿石标本,用它们来证认不同品种的生物和矿石.这些标本就是比较的标准.现在研究陨石或登月采集的月岩物质,也是将它们同地球上的矿石标本比较.(3)要在对象的实质方面进行比较.例如比较两位大学生谁更优秀,必须就他们的思想品德,学习成绩,实践能力等实质方面进行比较,而不是就性别,籍贯,家庭贫富等方面进行比较.2,归类归类是根据对象的共同点和差异点,把对象按类区分开来的方法.通过归类,可以使杂乱无章的现象条理化,使大量的事实材料系统化.归类是在比较的基础上进行的.通过比较,找出事物间的相同点和差异点,然后把具有相同点的事实材料归为同一类,把具有差异点的事实材料分成不同的类.如全世界40万种左右植物,可把它们归为四大类(门):藻菌植物门,苔藓植物门,蕨类植物门和种子植物门.由门再往下分可以得出纲,目,科,属,种各级单位.归类与词项的划分是有区别的.(1)思维进程的方向不同.词项的划分是从较大的类,划分出较小的类.而归类则相反,它是从个体开始,上升到类,再上升到一般性更大的类.(2)作用不同.词项的划分是为了明确词项.归类则是把占有的材料系统化的方法.更为重要的是,由于正确的分类系统反映了事物的本质特征和内部规律性的联系,因而具有科学的预见性,能够指导人们寻找或认识新的具体事物.例如,以达尔文生物进化论为基础建立起来的生物自然分类系统,曾预言了许多当时尚未发现的过渡性生物.始祖鸟就是达尔文所预言并被人找到的一种.始祖鸟是介于爬虫类和鸟类之间的中间类型.它把这两类动物之间的空隙填补起来了,说明鸟类是由爬虫类演变而来的.3,分析与综合分析就是将事物"分解成简单要素".综合就是"组合,结合,凑合在一起".也就是说,将事物分解成组成部分,要素,研究清楚了再凑合起来,事物以新的形象展示出来.这就是采用了分析与综合的方法.如,分析一篇英文文章的结构,先是得到句子,单词,最后得到26个字母;反过来,综合是由字母组成单词,句子,再由句子组成文章,这些是文法所要研究的题材.再如,白色的光经过三棱镜,分解成红橙黄绿青蓝紫七色光;反过来,七色光又合成白色光.这就是光谱的分析与综合,由此可以解释彩虹的成因.分析和综合是两种不同的方法,它们在认识方向上是相反的.但它们又是密切结合,相辅相成的.一方面,分析是综合的基础;另一方面,分析也依赖于综合,没有一定的综合为指导,就无从对事物作深入分析.4,抽象与概括抽象是人们在研究活动中,应用思维能力,排除对象次要的,非本质的因素,抽出其主要的,本质的因素,从而达到认识对象本质的方法.概括是在思维中把对象本质的,规律性的认识,推广到所有同类的其他事物上去的方法.如发现"能导电"这一"金属"的共同本质后,可把这种共同的本质推广到全部金属上去,概括出全部金属都具有"能导电"的本质属性.第二节完全归纳推理完全归纳推理是根据某类事物每一对象都具有某种属性,从而推出该类事物都具有该种属性的结论.例如:"已知欧洲有矿藏,亚洲有矿藏,非洲有矿藏,北美洲有矿藏,南美洲有矿藏,大洋洲有矿藏,南极洲有矿藏,而欧洲,亚洲,非洲,北美洲,南美洲,大洋洲,南极洲是地球上的全部大洲,所以,地球上所有大洲都有矿藏."其逻辑形式如下: S1是PS2是P……Sn是PS1,S2,…,Sn是S类的全部对象所以,所有S都是P完全归纳推理的特点是:在前提中考察了一类事物的全部对象,结论没有超出前提所断定的知识范围,因此,其前提和结论之间的联系是必然的.运用完全归纳推理要获得正确的结论,必须满足两条要求:(1)在前提中考察了一类事物的全部对象.(2)前提中对该类事物每一对象所作的断定都是真的.完全归纳推理有两个方面的作用:(1)认识作用.完全归纳推理根据某类事物每一对象都具有某种属性,推出该类事物都具有该种属性,使人们的认识从个别上升到了一般.比如,上面根据"地球上的大洲"这一类事物的每个对象都有"有矿藏"这一属性,得出"地球上所有大洲都有矿藏"的结论,就体现了完全归纳推理的认识作用.(2)论证作用.因为完全归纳推理的前提和结论之间的联系是必然的,所以常被用作强有力的论证方法.比如对于论题"两个特称前提的三段论推不出结论",可以这样论证:前提是II的三段论推不出结论,前提是OO的三段论推不出结论,前提是IO(OI)的三段论推不出结论,前提是II的三段论,前提是OO的三段论,前提是IO(OI)的三段论是两个特称前提的三段论的全部对象,所以,两个特称前提的三段论推不出结论.完全归纳推理通常适用于数量不多的事物.当所要考察的事物数量极多,甚至是无限的时候,完全归纳推理就不适用了,而需要运用另一种归纳推理形式,即不完全归纳推理.第三节不完全归纳推理不完全归纳推理是根据某类事物部分对象都具有某种属性,从而推出该类事物都具有该种属性的结论.不完全归纳推理包括简单枚举归纳推理,科学归纳推理.一,简单枚举归纳推理在一类事物中,根据已观察到的部分对象都具有某种属性,并且没有遇到任何反例,从而推出该类事物都具有该种属性的结论,这就是简单枚举归纳推理.比如,被誉为"数学王冠上的明珠"的"哥德巴赫猜想"就是用了简单枚举归纳推理提出来的.200多年前,德国数学家哥德巴赫发现,一些奇数都分别等于三个素数之和.例如:17=3+3+1141=11+13+1777=7+17+53461=5+7+449哥德巴赫并没有把所有奇数都列举出来(事实上也不可能),只是从少数例子出发就提出了一个猜想:所有大于5的奇数都可以分解为三个素数之和.他把这个猜想告诉了数学家欧拉.欧拉肯定了他的猜想,并补充提出猜想:大于4的偶数都可以分解为两个素数之和.例如:10=5+514=7+718=9+9462=5+457前一个命题可以从这个命题得到证明,这两个命题后来合称为"哥德巴赫猜想".民间的许多谚语,如"瑞雪兆丰年","础润而雨,月晕而风","鸟低飞,披蓑衣"等,都是根据生活中多次重复的事例,用简单枚举归纳推理概括出来的.简单枚举归纳推理的逻辑形式如下:S1是PS2是P……Sn是PS1,S2,…,Sn是S类的部分对象,并且其中没有S不是P所以,所有S是(或不是)P简单枚举归纳推理的结论是或然的,因为其结论超出了前提所断定的知识范围.数学家华罗庚在《数学归纳法》一书中,对简单枚举归纳推理的或然性做了很好的说明: "从一个袋子里摸出来的第一个是红玻璃球,第二个是红玻璃球,甚至第三个,第四个,第五个都是红玻璃球时,我们立刻就会猜想:'是不是袋子里所有的球都是红玻璃球'但是,当我们有一次摸出一个白玻璃球时,这个猜想失败了.这时,我们会出现另一个猜想:'是不是袋里的东西全都是玻璃球'当有一次摸出一个木球时,这个猜想又失败了.那时,我们又会出现第三个猜想:'是不是袋里的东西都是球'这个猜想对不对,还必须继续加以检验,要把袋里的东西全部摸出来,才能见个分晓."①要提高简单枚举归纳推理的可靠性,必须注意以下两条要求:(1)枚举的数量要足够多,考察的范围要足够广.(2)考察有无反例.通常把不注意以上两条要求因而样本过少,结论明显为假的简单枚举归纳推理称为"以偏赅全"或"轻率概括".鲁迅在《内山完造作序》里写到:"一个旅行者走进了下野的有钱的大官的书斋,看见有许多很贵的砚石,便说中国是'文雅的国度';一个观察者到上海来一下,买几种猥亵的书和图画,再去寻寻奇怪的观览物事,便说中国是'色情的国度'."在这篇文章中,鲁迅更进一步揭示了此类人因为枚举的数量不够多或考察的范围不够广,不注意考察有无反例,以致"以偏赅全"或"轻率概括"而最后必然要陷入的窘境:"倘到穷文人的家里或者寓里去,不但无所谓书斋,连砚石也不过用着两角钱一块的家伙.一看见这样的事,先前的结论就通不过去了,所以观察者也就有些窘."简单枚举归纳推理是归纳推理中最简单的一种方法.但是,尽管如此,其意义却不可忽视.(1)简单枚举归纳推理有助发现的作用.当还不能找到概括的充分根据,但已有相当的材料时,就要运用简单枚举归纳推理,作出初步概括,推出一个或然性结论,以作为进一步研究的起点.因而,形成假说时常用到简单枚举归纳推理.例如,在波义耳定律的发现过程中,简单枚举归纳推理就起了一定的作用.波义耳从自己所掌握的许多实验事实中,概括出"在一定条件下,气体体积和它所受到的压强成反比"这一定律.(2)简单枚举归纳推理也可以用作论证的方法,在论证过程中发挥一定的作用.比如,胡适晚年有这样一段谈话:"凡是大成功的人,都是有绝顶聪明而肯做笨功夫的人.不但中国如此,西方也如此.像孔子,他说'吾尝终日不食,终夜不寝,以思,无益,不如学也',这是孔子做学问的功夫.孟子就差了.汉代的郑康成的大成就,完全是做的笨功夫.宋朝的朱夫子,他是一个绝顶聪明的人,他十五六岁时就研究禅学,中年以后才改邪归正.他说的'宁详毋略,宁近毋远,宁下毋高,宁拙毋巧'十六个字,我时常写给人家的.他的《四书集注》,除了《大学》早成定本外,其余仍是随时修改的.现在的《四书集注》,不知是他生前已经印行的本子,还是他以后修改未定的本子.如陆象山,王阳明,也是第一等聪明的人.像顾亭林,少年时大气磅礴,中年时才做实学,做笨的功夫,你看他的成就!"在这里,胡适为了论证"凡是大成功的人,都是有绝顶聪明而肯做笨功夫的人"的观点,用的就是简单枚举归纳推理.二,科学归纳推理科学归纳推理是根据某类事物中部分对象与某种属性间因果联系的分析,推出该类事物具有该种属性的推理.例如:金受热后体积膨胀;银受热后体积膨胀;铜受热后体积膨胀;铁受热后体积膨胀;因为金属受热后,分子的凝聚力减弱,分子运动加速,分子彼此距离加大,从而导致膨胀,而金,银,铜,铁都是金属;所以,所有金属受热后体积都膨胀.上例在前提中不仅考察了一类事物的部分对象有某种属性,而且进一步指出了对象与属性之间的因果联系,由此推出结论.这就是科学归纳推理.科学归纳推理的形式如下:S1是PS2是P……Sn是PS1,S2,…,Sn是S类的部分对象,其中没有Si(1≤i≤n)不是P ;并且科学研究表明, S和P之间有因果联系所以,所有S都是P科学归纳推理与简单枚举归纳推理相比,有共同点和不同点.它们的共同点是:都属于不完全归纳推理,前提中都只是考察了一类事物的部分对象,结论则都是对一类事物全体的断定,断定的知识范围超出前提.不同点是:(1)推理根据不同.简单枚举归纳推理仅仅根据已观察到的部分对象都具有某种属性,并且没有遇到任何反例.科学归纳推理则不是停留在对事物的经验的重复上,而是深入进行科学分析,在把握对象与属性之间因果联系的基础上作出结论.(2)前提数量对于两者的意义不同.对于简单枚举归纳推理来说,前提中考察的对象数量越多,范围越广,结论就越可靠.对于科学归纳推理来说,前提的数量不具有决定性的意义,只要充分认识对象与属性之间的因果联系,即使前提的数量不多,甚至只有一两个典型事例,也能得到可靠结论.正如恩格斯所说,十万部蒸汽机并不比一部蒸汽机更能说明热能转化为机械能.佛教《百喻经》中有一则故事说到,从前有一位富翁想吃芒果,打发他的仆人到果园去买,并告诉他:"要甜的,好吃的,你才买."仆人拿好钱就去了.到了果园,园主说:"我这里树上的芒果个个都是甜的,你尝一个看."仆人说:"我尝一个怎能知道全体呢我应当个个都尝过,尝一个买一个,这样最可靠."仆人于是自己动手摘芒果,摘一个尝一口,甜的就都买回去.带回家去,富翁见了,觉得非常恶心,一齐都扔了.这则故事非常有讽刺意味地说明了,简单枚举归纳推理在有些情况下是又笨又懒的办法,其笨在重复,其懒在不思考.当我们观察到一些S具有属性P后,应当开始思考,为什么这些S会有属性P呢也就是,去弄清楚S和P究竟有没有因果联系.通过把握对象与属性之间的因果联系,我们就可以尝数个芒果而知一棵树上全部芒果是甜还不是不甜,比如,我们可以想到,芒果的甜与不甜和园中土壤,日。
归纳推理方法引言归纳推理是一种从具体的、特殊的个别事实中,归纳出一般性、普遍性结论的推理方法。
它是科学研究中常用的一种方法,也是人类日常生活中常用的一种思维方式。
归纳推理方法能够帮助我们总结经验,发现规律,提高问题解决的效率。
本文将从归纳推理的定义、特点、步骤以及常用的归纳推理方法等方面进行探讨。
归纳推理的定义归纳推理是通过观察和分析具体的事实和个别现象,进行从个别到普遍的推理,从而获得总结和归纳出一般规律的方法。
归纳推理可以帮助人类理解事物的本质和规律,从而对问题进行分析和解决。
归纳推理的特点1.从个别到普遍:归纳推理是从具体的个别事实开始,通过概括、总结,找出其中蕴含的普遍规律。
2.不断迭代:归纳推理是一个不断迭代的过程,通过不断观察、总结和验证,逐渐完善和丰富归纳得出的规律。
3.依赖经验:归纳推理是建立在对个别事实和经验的积累和总结基础之上,依赖于人类对世界的观察和了解。
归纳推理的步骤归纳推理通常包括以下几个步骤:1. 定义研究对象确定需要进行归纳推理的研究对象,明确研究的范围和目标。
例如,研究某种动物的习性和行为规律。
2. 收集数据和信息收集关于研究对象的各种数据和信息,包括实地观察、实验数据、文献资料等。
要确保数据的准确性和全面性。
3. 分析和整理数据对收集到的数据进行系统分析和整理,找出共性和规律。
可以使用统计学方法、比较分析等手段进行数据处理。
4. 归纳总结根据对数据的分析和整理,归纳总结出研究对象的一般性规律和特点。
可以使用逻辑推理、分类归纳等思维方式。
5. 验证和完善对得出的规律和结论进行验证和完善,可以通过进一步观察、实验或者与其他研究者讨论进行。
验证的结果可以反过来进一步调整和修改归纳得出的规律。
6. 应用和推广将得出的规律和结论应用于实际问题的解决中,并将其推广到其他相关领域。
例如,将某种动物的行为规律应用于保护该物种、保护生态环境等方面。
常用的归纳推理方法归纳推理方法有很多种,下面介绍几种常用的方法:案例分析法通过研究和分析一系列相关案例,总结出其中的共性和规律。
第⼋章归纳推理第⼋章归纳推理第⼀节归纳推理的概述⼀、什么是归纳推理归纳推理是由关于个别(或特殊性)知识的前提推出关于⼀般性知识的结论的推理。
归纳推理的最⼀般的逻辑形式可表⽰为:S1——PS2——PSn——P(S1—Sn是S类的部分或全部分⼦)所以,凡是S是(或不是)P⼆、归纳推理与演泽推理的关系1、归纳推理与演绎推理的区别①归纳推理与演泽推理的思维进程不同。
归纳推理是从个别(或特殊)性的前提推出⼀般性的结论,⽽演绎推理则是从⼀般性的前提推出个别(或特殊)性的结论,推理进程正好相反。
②归纳推理与演绎推理的结论的可靠性程度不同。
归纳推理(完全归纳推理除外)的结论超出前提断定的范围,其结论是或然的;⽽演绎推理的前提则蕴涵结论,结论断定的范围没有超出前提,只要前提真实,形式正确,其结论就是必然的。
2、归纳推理与演绎推理的联系①演绎推理常常离不开归纳推理。
②归纳推理也离不开演绎推理。
⾸先,感性材料的获得需要通过观察和实验,⽽观察和实验离不开理论的指导。
其次,对感性材料的归纳,要通过演绎推理来确定。
再次,通过归纳推理得到⼀般性知识后,⼜可以运⽤演绎推理验证,提⾼归纳推理结论的可靠程度。
三、归纳推理的分类归纳推理的分类可列表如下:完全归纳推理归纳推理不完全归纳推理第⼆节完全归纳推理⼀、什么是完全归纳推理完全归纳推理是根据某类事物的每⼀个对象(或⼦类)都具有或不具有某种属性,从⽽断定这类事物的全部对象都具有或不具有某种属性的归纳推理。
其逻辑式可表⽰为:S1是(或不是)PS2是(或不是)PSn是(或不是)PS1—Sn是S类的全部对象)所以,所有S都是(或不是)P⼆、应⽤完全归纳推理的注意事项1、前提皆真。
2、考察完备。
三、完全归纳推理的作⽤1、完全归纳推理在科学研究和是常⽣活中是⼀种发现的⽅法。
2、完全归纳推理是⼀种论证的⽅法。
第三节简单枚举归纳推理⼀、什么是简单枚举归纳推理简单枚举归纳推理是根据某类事物的部分对象具有(或不具有)某种属性,⼜没有发现相反的情况,从⽽断定该类事物的全部对象具有(或不具有)某种属性的归纳推理。
归纳推理是一种从个别到一般的推理方法,也被称为归纳法。
它通过观察和分析一系列具体的事实、现象或案例,从中找出共同的特征、规律或模式,并据此推广到更广泛的范围。
归纳推理的基本思路是基于观察和经验,通过对大量具体事物的分析和比较,总结出一些共性或规律,并将其推广到其他类似的事物中。
它是一种从具体到抽象、从特殊到一般的推理过程。
归纳推理可以分为完全归纳推理和不完全归纳推理两种类型。
完全归纳推理是指通过对某个类别的所有事物进行观察和分析,得出关于该类别的普遍结论。
而不完全归纳推理则是通过对部分事物的观察和分析,推测出关于整个类别的结论。
归纳推理在科学研究、日常生活和工作中都有广泛的应用。
它可以帮助人们发现事物之间的规律和模式,提供预测和决策的依据。
然而,归纳推理的结论具有一定的不确定性,因为它基于有限的观察和经验,可能存在例外情况。
因此,在使用归纳推理时,需要谨慎对待结论,并在必要时进行进一步的验证和研究。
归纳推理1.归纳推理【知识点的认识】1.归纳推理:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或由个别事实概括出一般结论的推理.推理形式:设S={A1,A2,A3,…,A n,…},퐴1具有属性푝具有属性푝}퐴푛⇒푆类事物中的每一个对象都可能具有属性푝⋯2.特点:(1)归纳推理的前提是几个已知的特殊现象,归纳得出的结论是尚属未知的一般现象,该结论超越了前提所包容的范围;(2)归纳推理得到的结论具有猜测性质,结论是否真实,需要通过逻辑证明和实践检验,不能作为数学证明的工具;(3)归纳推理是一种具有创造性的推理,通过归纳推理得到的猜想,可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题.3.作用:(1)获取新知,发现真理;(2)说明和论证问题.【解题技巧点拨】归纳推理一般步骤:(1)对有限的资料进行观察、分析、归纳、整理;(2)提出带有规律性的结论,即猜想;(3)检验猜想.【命题方向】归纳推理主要以填空、选择题的形式出现,比较基础,考查对归纳推理的理解,会运用归纳推理得出一般性结论.1/ 4(1)考查对归纳推理理解掌握归纳推理的定义与特点,注意区分与类比推理、演绎推理的不同.例 1:下列表述正确的是()①归纳推理是由部分到整体的推理;②归纳推理是由一般到一般的推理;③演绎推理是由一般到特殊的推理;④类比推理是由特殊到一般的推理;⑤类比推理是由特殊到特殊的推理.A.①②③B.②③④C.②④⑤D.①③⑤分析:本题考查的知识点是归纳推理、类比推理和演绎推理的定义,根据定义对 5 个命题逐一判断即可得到答案.解答:归纳推理是由部分到整体的推理,演绎推理是由一般到特殊的推理,类比推理是由特殊到特殊的推理.故①③⑤是正确的故选D点评:判断一个推理过程是否是归纳推理关键是看他是否符合归纳推理的定义,即是否是由特殊到一般的推理过程.判断一个推理过程是否是类比推理关键是看他是否符合类比推理的定义,即是否是由特殊到与它类似的另一个特殊的推理过程.判断一个推理过程是否是演绎推理关键是看他是否符合演绎推理的定义,即是否是由一般到特殊的推理过程.例 2:下列推理是归纳推理的是()A.A,B 为定点,动点P 满足||PA|﹣|PB||=2a<|AB|(a>0),则动点P 的轨迹是以A,B 为焦点的双曲线B.由a1=2,a n=3n﹣1 求出S1,S2,S3,猜想出数列{a n}的前n 项和S n 的表达式푥2푎2 C.由圆x2+y2=r2 的面积S=πr2,猜想出椭圆+푦2푏2=1的面积S=πabD.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜水艇分析:根据归纳推理的定义,对各个选项进行判断.2/ 4解答:A 选项用的双曲线的定义进行推理,不符合要求.B 选项根据前 3 个S1,S2,S3 的值,猜想出S n 的表达式,属于归纳推理,符合要求.푥2푎2 C 选项由圆x2+y2=r2 的面积S=πr2,猜想出椭圆+푦2푏2=1的面积S=πab,用的是类比推理,不符合要求.D 选项用的是演绎推理,不符合要求.故选B.点评:本题主要考查归纳推理的定义,归纳推理、类比推理、演绎推理的区别联系,属于基础题.(2)考查归纳推理的运用做题的关键是读懂题意.例:对大于或等于 2 的自然数的正整数幂运算有如下分解方式:22=1+332=1+3+542=1+3+5+723=3+533=7+9+1143=13+15+17+19根据上述分解规律,若m2=1+3+5+…+11,n3 的分解中最小的正整数是 21,则m+n=()A.10 B.11 C.12 D.13分析:根据m2=1+3+5+…+11,n3 的分解中最小的正整数是 21,利用所给的分解规律,求出m、n,即可求得m+n 的值.解答::m2=1+3+5+…+11 =1+112×6= 36,∴m=6∵23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,∴53=21+23+25+27+29,3/ 4∵n3 的分解中最小的数是 21,∴n3=53,n=5∴m+n=6+5=11故选B.点评:本题考查归纳推理,考查学生的阅读能力,确定m、n 的值是解题的关键.4/ 4。
7第七章归纳推理第六章归纳推理第一节归纳推理概述一、什么是归纳推理1.定义归纳推理是以个别或特殊性知识为前提,推出一般性知识的推理。
它的结论所断定的知识范围超出了前提所断定的知识范围,因此,归纳推理的前提与结论之间的联系(完全归纳推理除外)具有或然性。
例如,水稻、小麦、高粱、玉米都能进行光合作用,这些作物都是绿色植物,据此我们可以断定,所有绿色植物都能进行光合作用。
这一推理就是归纳推理,其推理过程可以总结如下:水稻能进行光合作用小麦能进行光合作用高粱能进行光合作用……水稻、小麦、高粱、玉米都是绿色植物所以,所有绿色植物都能进行光合作用2.归纳推理的实质(重点):概括性3.归纳推理的特征(重点):①前提和结论的联系具有或然性;②推理结论的“拓展性”特征4.归纳推理的作用1.归纳推理是获取新知、发现真理的手段2.归纳推理是说明和论证问题的方法二、归纳推理与演绎推理的关系(重点)1.两者相互区别(1)思维进程的方向不同(推理认识发展过程的方向不同)。
演绎推理:一般到个别;归纳推理:个别到一般。
(2)结论断定的知识范围不同演绎推理:结论所断定的范围没有超出前提所断定的范围;归纳推理:结论所断定的范围超出前提所断定的范围。
(3)前提与结论间的联系程度不同。
演绎推理:前提与结论之间的联系是必然的,即充分条件的关系,前提蕴涵结论;归纳推理:前提与结论之间的联系是或然的,即必要条件的关系,前提被结论所蕴涵。
2.两者相互联系(1)归纳推理的结论为演绎推理提供了前提。
演绎推理的一般性知识的大前提,需要借助于归纳推理从具体的经验中概括出来。
(2)演绎推理为归纳推理提供了指导。
归纳活动的目的、任务和方向是归纳过程本身所不能解决和提供的,这只有借助于理论思维,依靠人们先前所积累的一般性理论知识的指导。
而这本身就是一种演绎活动。
在实际思维过程中,归纳推理和演绎推理是相互依赖、相互渗透、互为补充的,夸大一个方面而否定另一个方面的作用都是片面的。
归纳推理例子
1. 你看那些鸟儿,每次看到虫子就会去啄食,难道这不就是归纳推理吗?就像我们看到天阴了,就会推测可能要下雨一样。
2. 咱就说小孩子学说话,他听到大人总说某个词,自己也就跟着说了,这就是通过一次次观察归纳出的呀!这不是很明显的归纳推理例子嘛!
3. 你想想,街上的路灯总是天黑就亮了,我们是不是每次都会觉得天黑路灯就该亮啦,这就是在我们心里形成的归纳推理呀!难道不是吗?
4. 就好像每次去动物园,看到狮子都很凶猛,那我们就会归纳出狮子都是凶猛的,多简单的归纳推理例子啊!
5. 家里的宠物狗每次听到开饭的声音就会跑过来,时间久了我们是不是自然就归纳出它听到这声音就会有这个反应呢?这简直太常见了吧!
6. 同学们每次上课铃响了就进教室,这不就是大家归纳出来的行为模式嘛,这就是归纳推理的体现呀!
7. 你观察那些职业运动员,他们长期训练某种动作,然后在比赛中就会下意识地使用,这不就是通过归纳推理知道这样做有效才一直做的嘛!
8. 去市场买菜,经常看到某个摊位生意好,就会觉得他家菜肯定好,这就是归纳推理嘛,我们都经历过的呀!
9. 每次感冒了吃某种药有效,下次感冒就还会找这种药吃,这不就是归纳推理在生活中的应用吗?
我觉得归纳推理在我们生活中无处不在呀,我们就是通过这样一次次的归纳来理解和适应这个世界的呀!。
归纳推理的含义
归纳推理是一种基于已知事实或现象的普遍性规律,从个别到一般的思维过程。
在归纳推理中,我们通过观察、实验、调查等手段,从具体的事例中总结出普遍性的规律或结论。
这种推理方法常用于科学研究、统计学、社会科学等领域。
归纳推理的基本思路包括以下几个步骤:
1. 观察事实或现象:通过观察或实验,收集大量的个别事实或现象。
2. 总结归纳:在观察到的具体事例中找到共同点,总结出一般性的规律或概念。
3. 形成结论:基于总结归纳的规律,得出一个普遍性的结论。
4. 验证和检验:将得出的结论应用到其他具体情境中,验证其是否仍然成立。
5. 推广应用:如果验证通过,就可以将得出的结论推广应用到更广泛的范围,形成更为普遍的认知。
总体而言,归纳推理是从特殊到一般的过程,是通过对具体情况的观察和分析,找出其中的普遍性规律,从而推断出普遍性结论。
这种推理方式在科学研究中有着重要的作用,帮助人们理解世界、解决问题。
归纳推理
汉川一中林静
一、教材分析
推理与证明的内容属于数学思维方法的范畴,贯穿于高中数学的整个知识体系,但是作为一章内容出现在高中数学教材中尚属首次.教材的设计还原了数学的本源、本质,是对“观察发现、归纳类比、抽象概括、演绎证明”等数学思维方法的总结与归纳,即把过去渗透在具体数学内容中的思维方法,以集中的、显性的形式呈现出来,使学生更加明确这些方法,并能在今后的学习中有意识的使用它们,以培养言之有理,论证有据的习惯.
本章结合生活实例和学生已学过的数学实例,介绍了两种基本的推理——合情推理与演绎推理;两类证明方法——直接证明与间接证明.
合情推理分为归纳推理和类比推理,本节课是第一课时. 基于上述分析,我将教学目标及重点确定如下:
二、目标和目标解析
教学目标:
1.结合生活实例了解推理的含义;理解归纳推理的概念,能利用归纳的方法进行一些简单
的推理.
2.学生通过欣赏伟大猜想产生的过程,体会归纳推理在数学发现中的作用.
3.培养学生勇于创新而又不失严谨的思维习惯和在探索真理时锲而不舍的钻研精神.
教学重点:归纳推理的概念理解和应用,体会归纳推理在数学发现中的作用.
三、教学问题诊断分析
本节课教学中可能会遇到以下问题:
1.结论的开放性
归纳推理很大程度上是一种创造性思维,教学中每个学生作出的推理可能并不一致.只要“合情”,就应该认为是对的,应当鼓励学生积极地创造性的思维. 当然面对推出的不同结论,可以比较哪些结论是更具有研究价值的,哪些思考是更有深度的.
2.过程的复杂性
归纳推理有时不是一蹴而就的,并不是所有的问题都只看三五个特殊情形,就能得出一般性结论.而且有些“猜想”有一定的偶然性,当然这种灵感来源于平时的积累.在归纳的同时也能培养学生在探究问题的过程善于发现问题的能力,锲而不舍的精神.
3.结论的正确性
归纳推理所得的结论不是一定都正确.甚至有的问题很难举出反例说明它是错误的.有时
也不容易证明结论的正确性,比如哥德巴赫猜想.课上有意安排这样的例子,目的是使学生
能辩证地看待归纳推理这种方法,体会归纳推理发现新事实,提供研究方向的作用.
所以确定教学难点:归纳推理的应用;如何培养学生发现问题、解决问题的能力.
四、教法及学法分析
(1)教法分析:根据本节课的特点,采用引导发现和归纳概括相结合的教学方法,提出问题、思考问题、解决问题等教学过程.
教材以哥德巴赫猜想的思维过程为背景,从中概括出归纳推理的含义,然后借助例题说明应用归纳推理的一般步骤以及归纳推理的作用.但由于高二学生已经具备了分辨是非
的能力,一定的语言概括能力,而且他们在以前的学习和生活中已经用到了归纳推理的方法,所以我从一些大家熟悉的例子中,通过观察、对比提炼出归纳推理的概念,更符合学生的最近发展区.而哥德巴赫猜想更注重的是其思维过程,所以通过欣赏哥德巴赫猜想产生的过程,总结归纳推理的一般步骤,体会归纳推理在数学发现中的作用,激发学生的学习兴趣.最后通过典型例题的分析和课堂练习的演练,让学生在具体问题中自主地去探索,帮助学生突破难点.
(2)学法分析:学生在教师创设的问题情景中,通过观察、类比、思考、探究、概括和归纳相结合,体现了学生的主体地位,培养了学生由特殊到一般的数学思维能力,形成了实事求是的科学态度,增强了锲而不舍的求学精神。
五、教学过程
教学设计设计意图
一. 学习章头,引入新知
1.问题引入,激发兴趣
(最近一天温差比较大,生病的同学比较多,某人去看病向医生描述:)
病人看病时向医生描述:鼻塞、流涕、咽部不适,医生会诊断他得了什么病呢?(学生齐答)
这里的思维方式就是推理.
2.推理的概念形成
在我们的学习和生活中还会遇到这样的情形:
(1)天空乌云密布,燕子低飞,蚂蚁搬家,你会想到什么?
(2)一列数的第一个数是2,第二个数是4,第三个数是6,
则第n个数是多少呢?
问题:什么是推理?
总结:根据一个或几个已知的事实(或假设)来确定一个新的判断的思维方式就叫推理.
3.自主阅读. 自然合理地提出问题,让学生体会“数学来源于生活”.
切入主题.
从学生熟悉的生活经验出发,让学生体会推理的含义,逐步总结其定义.
引导学生归纳出推理的概念..
自主阅读章头,整体把握,培养学生归纳概括的能力.
二. 实例递进,探究新知
1、初步感知,形成概念
问题1:下列推理的前提和结论分别是什么?每个推理的前提和结论间有什么联系?
(1)矩形内角和为360°,梯形内角和为360°,菱形内角和为360°,所以平面四边形的内角和为360°. (2)铜、铁、铝、金、银等金属都能导电,所以一切生活与数学结合的实例,巩固推理的概念并引出归纳推理.
金属都能导电.
(3)由003,002,001=⨯=⨯=⨯得).(00N n n ∈=⨯
问题2:什么是归纳推理?
总结:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理, 或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳).
特点:由部分到整体,由个别到一般.
一般模式:S 1具有性质P, S 2具有性质P, S 3具有性质P,... S n 具有性质P(S 1, S 2, S 3,..., S n 是A 类事物的对象),所以A 类事物具有性质P.
2、实例判断,巩固概念
问题3:下列推理中哪些是归纳推理?
(1)数列,...,31
1
,
151,71,31,1的一个通项公式为1
21
-=n n a
(2)地球上有生命,火星具有一些与地球类似的特征,
因此猜想火星上也有生命.
(3)三角形的内角和为180°,四边形的内角和为
180°×2,五边形的内角和为180°×2,所以 n 边形的内角和为180°×(n -2).
(4)由某人鼻塞、流涕、咽部不适推断此人得了感冒.
(5)因为所有人都会死,苏格拉底是人,所以苏格拉底也会死.
3、交流讨论,理解概念 问题4:你能举出一些归纳推理的例子吗?
4、经典探究,深化概念
(1)介绍歌德巴赫猜想的产生
观察下列等式
3+7=10,3+17=20,13+17=30 你们能从中发现什么规律? 问题5:你能说说归纳推理的结论有什么特点吗? 总结:归纳推理结论不唯一. 如果换一种写法呢?
引导学生概括归纳推理的概念.
.
巩固归纳推理概念,让学生对各种推理有初步的认识.
进一步加深对归纳推理概念的理解,让学生体会数学在生
活中的应用.
设置歌德巴赫猜想产生情景,激发学生的求知欲,总结归纳推理的一般步骤,体会归纳推理结论不唯一,也不一定正确.
10=3+7,20=3+17,30=13+17
这个规律对于其他偶数是否成立?
问题5:归纳推理结论还有什么特点呢? 总结:归纳推理结论不一定正确.
问题6:根据归纳推理的概念以及上面的例子你能得出归
纳推理的一般步骤吗? 总结:①寻找共性:通过观察个别情况发现某些相同性质;
②提出猜想:从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题;
应用归纳推理时一般还加上: ③检验猜想.
(2)介绍人们对歌德巴赫猜想的研究过程 问题7:归纳推理有什么作用? 总结:发现新事实,提供研究方向
提及猜想产生的时代背景,让学生接受数学文化的熏陶,感受归纳推理对发现新事实、得出新结论的作用.
三. 例题分析,运用新知
例1 已知数列{a n }的第1项a 1=1,且n
n
n a a a +=
+11
,...),3,2,1(=n 试归纳出这个数列的通项公式.
通过例题,巩固归纳推理的步骤,进一步学习其用法.
四. 习题演练,巩固提升
设11)(2
++=n n n f ,计算
),...5(),4(),3(),2(),1(f f f f f ,你有什么发现?
练习的处理:
(1) 计算发现)5(),4(),3(),2(),1(f f f f f 都是质数,但
由此归纳推理得()f n 为质数确是错误的.
(2) 题目本身是开放的,还可以得出很多结论,比如都是
奇数,相邻项之差为等差数列,等等. 鼓励同学给出自己的结论,但要引导他们得出更深刻的结论.
这是一道开放性题,培养学生探究问题能力,强调归纳推理所得的结论不是唯一的,也不一定正确.
培养学生概括总结的能力.
五. 引导小结,设疑再思
1. 回顾小结
本节课学到了什么?还有什么疑问吗?
2. 布置作业:课本第83页1,2。