歸納推理法作為一種重要的科學(xué)推理方法，在實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用，規(guī)律的總結(jié)、現(xiàn)象的預(yù)測(cè)、問題的探索、結(jié)果的驗(yàn)證都離不開科學(xué)的推理。教師深入分析教材中科學(xué)推理的應(yīng)用實(shí)例，有助于使學(xué)生在掌握科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，掌握科學(xué)的思維方法，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展，提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

歸納推理法是從個(gè)別性判斷推出一般性結(jié)論的推理方法，是一種具有創(chuàng)造性的推理。通過歸納推理得到的猜想可以作為進(jìn)一步研究的起點(diǎn)，幫助人們發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。

歸納推理法的基本結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

歸納推理的前提是幾個(gè)已知的特殊現(xiàn)象，前提是其結(jié)論的必要條件。在推理中要求前提必須是真實(shí)的，才能進(jìn)行有意義的歸納，否則就失去了歸納的意義。歸納所得的結(jié)論是尚未知的一般現(xiàn)象，超越了前提所包容的范圍，具有猜測(cè)的性質(zhì)，即使歸納推理的前提是真實(shí)的，其結(jié)論也未必是真實(shí)的，甚至可能為假的。結(jié)論是否真實(shí)，還需經(jīng)過邏輯證明和實(shí)踐檢驗(yàn)。

根據(jù)歸納的對(duì)象是否完備，可把歸納推理分為完全歸納推理和不完全歸納推理。

1 完全歸納推理

完全歸納推理是考察了某類事物的全部對(duì)象，根據(jù)某類事物每一對(duì)象或每一子類都具有某種屬性，推出該類事物都具有該種屬性的結(jié)論。

完全歸納推理在歸納中窮盡了全部歸納對(duì)象，結(jié)論沒有超出前提所斷定的知識(shí)范圍。因此，如果歸納的前提是真的，那么歸納所得的結(jié)論也一定是真的，是一種必然的推理。前提和結(jié)論之間的聯(lián)系是必然的。

如分析組成生物體蛋白質(zhì)的20種氨基酸時(shí)，根據(jù)20種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，可以歸納出：組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且連在同一個(gè)碳原子上;根據(jù)組成DNA的四種堿基的結(jié)構(gòu)式，可以歸納出組成四種堿基的元素是C、H、O、N。

運(yùn)用完全歸納推理要獲得正確的結(jié)論，必須滿足兩個(gè)條件：（1）在前提中必須考察該類事物的全部對(duì)象;（2）前提中對(duì)該類事物每一對(duì)象所作的斷定都是真的。

2 不完全歸納推理

完全歸納推理通常適用于數(shù)量不多的事物，當(dāng)所要考察的事物數(shù)量極多，甚至是無限的時(shí)候，則需要運(yùn)用不完全歸納推理。

不完全歸納推理是根據(jù)某類事物的部分對(duì)象都具有某種屬性，從而推出該類事物都具有該種屬性的結(jié)論。結(jié)論是對(duì)一類事物全體的斷定，斷定的知識(shí)范圍超出前提，前提和結(jié)論之間的聯(lián)系是或然的。這種推理擴(kuò)大了人們對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)范圍，可以提供新的知識(shí)。根據(jù)前提是否揭示對(duì)象與其屬性間的因果聯(lián)系，把不完全歸納推理分為簡(jiǎn)單枚舉歸納推理和科學(xué)歸納推理。

2.1 簡(jiǎn)單枚舉歸納推理

簡(jiǎn)單枚舉歸納推理是在對(duì)一類事物的觀察中，根據(jù)已觀察到的部分對(duì)象都具有某種屬性，并且沒有遇到任何反例，從而推出該類事物都具有該種屬性的結(jié)論。前提中考察的對(duì)象數(shù)量越多，范圍越廣，則結(jié)論的可靠性就越大。

當(dāng)不能根據(jù)已有相當(dāng)多的材料，找到概括的充分根據(jù)時(shí)，可以運(yùn)用簡(jiǎn)單枚舉歸納推理，初步概括，推出一個(gè)或然性結(jié)論?；蛉恍缘慕Y(jié)論可能是正確的，有時(shí)也可能是錯(cuò)誤的，無論結(jié)論被證明是真是假，結(jié)論中都提供一些新知識(shí)，這些知識(shí)又成為新的深入研究的起點(diǎn)。

例如：在分析研究了多種生物的DNA后發(fā)現(xiàn)，DNA呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，并且在研究過程中并未出現(xiàn)不是雙螺旋結(jié)構(gòu)的形式，所以或然性結(jié)論為：生物的DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)。作為新知識(shí)研究的起點(diǎn)，在研究部分DNA病毒時(shí)，發(fā)現(xiàn)DNA卻是單鏈結(jié)構(gòu)，但并不能否定起點(diǎn)研究的作用。同樣，達(dá)爾文在觀察、研究了大量生物標(biāo)本的基礎(chǔ)上提出了生物進(jìn)化的理論，認(rèn)為生物是一種漸進(jìn)式的進(jìn)化方式，后來研究又發(fā)現(xiàn)了驟變式、中性進(jìn)化方式等形式，這些研究都是在漸進(jìn)式基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的，離開了漸進(jìn)式，也不會(huì)提出驟變式等。

要提高簡(jiǎn)單枚舉歸納推理結(jié)論的可靠性，研究對(duì)象的數(shù)量要多，類型要全。

如采用樣方法調(diào)查種群密度時(shí)，在調(diào)查范圍內(nèi)采用五點(diǎn)取樣法或等距取樣法，要選取一定數(shù)量的樣方，取樣要隨機(jī)取樣，以確保所選擇的樣方不受主觀因素的影響，具有一定代表性。當(dāng)樣方越多時(shí)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果就越接近真實(shí)情況。

2.2 科學(xué)歸納推理

如果對(duì)象與屬性間存在因果關(guān)系，應(yīng)用科學(xué)歸納推理法得出的結(jié)論可靠性則更大。

科學(xué)歸納推理是根據(jù)某類事物中部分對(duì)象與某種屬性間因果聯(lián)系的分析，推出該類事物具有該種屬性的推理方法，與簡(jiǎn)單枚舉歸納推理相比，結(jié)論的可靠程度大。

科學(xué)歸納推理不是僅停留在對(duì)事物經(jīng)驗(yàn)的重復(fù)上，而是對(duì)事物進(jìn)行了深入的科學(xué)分析，在把握了對(duì)象與屬性之間因果聯(lián)系的基礎(chǔ)上作出的結(jié)論。因此前提的數(shù)量不具有決定性的意義，只要充分認(rèn)識(shí)對(duì)象與屬性之間的因果聯(lián)系，即使前提的數(shù)量不多，甚至只有一兩個(gè)典型事例，也能得到可靠結(jié)論。

細(xì)胞學(xué)說建立過程中，施萊登通過研究植物的生長發(fā)育，首先提出了細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位。施旺通過研究動(dòng)物的生長發(fā)育情況，并結(jié)合施萊登的研究結(jié)果，證明了兩大有機(jī)界的最本質(zhì)的聯(lián)系，提出了細(xì)胞學(xué)說：一切植物和動(dòng)物都是由細(xì)胞發(fā)育而來的，細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位。在研究過程中，他們沒有也不可能觀察到所有的動(dòng)植物細(xì)胞，但抓住了對(duì)象與屬性的因果關(guān)系，揭示了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。再如關(guān)于酶的研究，美國化學(xué)家Sumnert、Northrop等人分析、提純了多種酶，用歸納法證明了酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能被蛋白酶水解而失去活性?？茖W(xué)家Ceck和Altman等人研究時(shí)分別又發(fā)現(xiàn)在不含有任何蛋白質(zhì)催化劑的溶液中，某些催化反應(yīng)照常能進(jìn)行，通過因果聯(lián)系的分析，發(fā)現(xiàn)了某些RNA也具有催化功能即核酶。這一發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，他們先后均獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。應(yīng)用科學(xué)的推理方法近年來對(duì)酶的研究又不斷有新的進(jìn)展。

科學(xué)歸納推理能夠幫助人們把感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，在認(rèn)知已知的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)未知的現(xiàn)象，探究事物的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律，科學(xué)就是在不斷猜測(cè)、驗(yàn)證的基礎(chǔ)上得以發(fā)展。

科學(xué)推理方法中，歸納推理與演繹推理雖然是兩種不同形式的推理方法，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，它們又是相互聯(lián)系在一起，顯現(xiàn)各自的特點(diǎn)。在演繹推理中，如果要以一般性知識(shí)為前提（演繹推理未必都要以一般性知識(shí)為前提），則通常要依靠歸納推理來提供一般性知識(shí);在歸納推理中，必須通過演繹推理，對(duì)歸納推理的個(gè)別性前提進(jìn)行分析，把握其中的因果性、必然性，提高歸納推理的可靠程度，還必須要通過演繹推理來驗(yàn)證歸納推理結(jié)論的真假。在教學(xué)中，教師幫助學(xué)生理清相互關(guān)系，能夠讓學(xué)生掌握科學(xué)的推理方法，并學(xué)習(xí)中正確靈活應(yīng)用，提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。