内容正文:
7.2类比推理及其方法
1 我是设计师,理解类比推理的含义
类比推理的含义
总议题:从想象到现实-类比推理及其方法
2 我是评审家,如何提高类比可靠度
类比推理的方法
3 我是观察员,洞悉类比推理的方法
如何提高类比推理的可靠程度
请注意:
1.正文标题为:黑体,30号字;
2.正文内容为:华文楷体,尽量不小于24号,特殊辅助性文字不低于18;根据文字量可适当调整。内容文字一行一般不能超过28个字,单页文字一般不能超过8行。
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英文
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2.正文内容为:以Times New Roman为主,可搭配使用Arial。字号为24—28号,特别强调可用32号。
3.英文每行一般不能超过15个单词;单页文字一般不能超过8行。
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1 我是设计师,理解类比推理的含义
议学情景:我是设计师——确定你的开发方向
开发方向:能够吸附在高空外墙并移动的机器人
图片来自网络
议学情景:我是设计师——了解你的灵感大师
(视频源于央视网)
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任务1.1:我是设计师——完成你的设计草案
实验目标:能在光滑的面上攀爬
1.解构原型 主要属性(要素、结构、功能):
2.假设方案 如果机器人也具备 ,
那么也许能 。
3.共通原理
大量刚毛和铲状绒毛
在光滑表面上攀爬
毛发结构与物体之间相互作用产生范德华力
大量刚毛和铲状绒毛
吸附能力
议学小结——初识概念
A对象具有属性a、b、c、d
B对象具有属性a、b、c、
所以,B对象具有属性 d
1 类比推理的含义
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。
类比推理的逻辑形式
2 类比推理的客观依据
事物属性之间的内在联系
3 类比推理的特点
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。
议学小结——初识概念
新型机器人能耗仅为上一代的80%
新型机器人颜色像雪一样白
类比
比喻
比较
既然带小齿的小草可以划伤人,那么带小齿的锯子就可以砍树
任务1.2:以下三个案例中,哪个是类比推理?
议学小结——辨析概念
功能 目的 侧重点
类比
比较
比喻
联系
是一种
推理方法
得出新知识
是简单的认识方法
认识两类事物之间的相同点和不同点
比较常常是一种事物与另一种事物相比,突出其中一种事物的特点。
一种
修辞手法
生动形象地描写或说明认识对象
类比和比喻要在比较的基础上进行。类比要在比较的基础上得出新的结论。
用跟甲事物有某种相似之处的乙事物来说明甲事物
将性质、特点在某些方面相同或相近的不同事物加以比较,从而引出结论的方法
壁虎:四只脚,能在墙壁上爬行,是爬行动物
机器人:四只脚,能在墙壁上爬行,所以机器人是爬行动物
犯了“机械类比”的错误
任务1.3:从类比推理出的新知,一定是真理吗?
表面相似或相同
本质上相似或相同
议学小结——理解实质
事物属性之间既有相似性也有差异性
4 类比推理的实质
或然推理
原因
前提:壁虎四只脚,能在墙壁上爬行移动,是爬行动物
前提:机器人四只脚,能在墙壁上爬行移动
结论:机器人是爬行动物
真
假
2 我是评审家,如何提高类比可靠度
“乘风”号无人驾驶团队
方案:在测试新型汽车的碰撞安全性能时,我们没有选用简单的假人模型,而是选用仿照人体解剖学设计、拥有模拟骨骼、内脏和复杂传感器的假人,这样在体型、重量分布和生物力学响应上与真人更为接近的模型,得到的数据更为可靠。
议学情景:我是评审家——提高类比可靠度
原则一:类比推理的根据越多越好
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“攀登者”号攀爬机器人团队
方案:我们系统研究了壁虎,蜘蛛等不同的生物。虽然它们外形迥异,但都能通过脚掌上无数细微的毛发结构产生强大的吸附力。因此,我们为机器人设计类似的细微毛发足端,它极有可能获得出色的攀爬能力。
议学情景:我做评审家——提高类比可靠度
原则二:作为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,越可靠
“巡飞者”号空中侦察机器人团队
方案:蜂鸟是自然界中顶级的悬停飞行大师。蜂鸟的骨骼是中空的以减轻重量,为其悬停飞行奠定基础。
我们制作的机器人选用高密度金属材料(这一材料重量较大)来模拟鸟的骨骼结构,希望它能在空中悬停飞行。
议学情景:我做评审家——提高类比可靠度
原则三:前提中确认的属性不应该有与推论相互排斥的属性。
议学小结——如何提高类比可靠度
1 类比的根据越多越好
2 类比推理的属性越接近本质属性越好
3 前提中确定的属性不应有和结论相排斥的属性
3 我是观察员,洞悉类比推理的方法
任务3.1:观察三个案例,这是在哪些方面类比
苍耳表面长有许多密密麻麻细小的倒钩,使得其粘在动物皮毛上,于是我们研制了一面勾刺,一面绒毛的魔术贴。
患者:“医生,我为什么总是心慌乏力”
医生:“心脏好比水泵,要想功能好,三个条件缺一不可:动力足(冠脉通),管道通(血管净),阀门严(瓣膜好),您是第一项出问题了。”
结构类比
功能类比
条件类比
响尾蛇的脸能感知热量来追踪猎物,受热源追踪这一功能的启发,导弹采用导引头来感知热量追踪猎物。
类比推理的方法
2 仿生学所运用的主要方法——模拟方法
①结构类比——强调长得像
②功能类比——不求形似,但求功能相同
③条件类比——从导致事物某种功能的条件方面进行类比
1 类比推理的类型
苍耳表面长有许多密密麻麻细小的倒钩,使得其粘在动物皮毛上,于是我们研制了一面钩刺,一面绒毛的魔术贴。
患者:“医生,我为什么总是心慌乏力”
医生:“心脏好比水泵,要想功能好,三个条件缺一不可:动力足(冠脉通),管道通(血管净),阀门严(瓣膜好),您是第一项出问题了。”
响尾蛇的脸能感知热量来追踪猎物,受热源追踪这一功能的启发,导弹采用导引头来感知热量追踪猎物。
任务3.2:类比推理在科学创造中和日常生活中有何作用?
苍耳表面长有许多密密麻麻细小的倒钩,使得其粘在动物皮毛上,于是我们研制了一面钩刺,一面绒毛的魔术贴。
患者:“医生,我为什么总是心慌乏力”
医生:“心脏好比水泵,要想功能好,三个条件缺一不可:动力足(冠脉通),管道通(血管净),阀门严(瓣膜好),您是第一项出问题了。”
响尾蛇的脸能感知热量来追踪猎物,受热源追踪这一功能的启发,导弹采用导引头来感知热量追踪猎物。
任务3.2:类比推理在科学创造中和日常生活中有何作用?
开启思路
释疑解惑
议学小结——类比推理的作用
1 类比推理在科技创新中具有前锋的作用
2 类比推理在日常论证说理中创造性的解惑纠错
演绎推理——一般到个别
类比推理——个别到个别
归纳推理——个别到一般
综合运用
请注意:
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3.英文每行一般不能超过15个单词;单页文字一般不能超过8行。
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