生物學是一門研究生命現象和生命活動規律的自然科學，生物學知識主要由概念、原理、規律、理論等組成，而原理、規律和理論往往是由若干概念通過一定關系構成的。如果把生物學知識比喻為一個生物體，那么，構成這個生物體的基本單位就是概念。近年來，隨著人們對課程及教學深入研究，越來越認識到概念學習在理科教學中的重要性，眾多學者強調，圍繞各學科的核心概念組織課堂教學能促使學生超越對零散事實的記憶，達成對知識的深層理解。《普通高中生物學課程標準（2017年版)》的四大理念之一就是“內容聚焦大概念”。可以說，重視概念的教學、為理解而教已經成為當令科學教育發展的大趨勢。一、概念及其屬性1.什么是概念哲學上一般認為概念是客觀事物的本質屬性在人們頭腦中的反映。從這個定義可以看出，概念不是獨立于人之外的客觀存在，而是人們頭腦中產生的關于事物本質屬性的認識。一個概念往往反映了一類事物的本質屬性。一類事物的本質屬性是什么，是不能直接看到的，必須要通過比較、分析和綜合等思維過程才能回答。面對寫在書上的概念的名稱和定義，我們所看到的也只是文字，這些文字是概念的表達形式，或者說是概念的外殼，而概念是指這些文字所表達的意義，也就是形式或外殼里邊的內容，這些意義是不可能直接看到的，只能靠思維來理解和建構。這正是概念教學重在理解和意義建構，而不直接傳遞、讓學生機械記憶的原因。

邏輯學上一般認為概念是反映認識對象本質屬性并用語詞表達的思維形式。這里所說的認識對象，既包括客觀世界的事物和現象，也包括人們精神世界的各種現象。任何認識對象都有許多特征、性質以及與其他事物的關系，這些統稱為該對象的屬性。如植物具有生有葉片、能進行光合作用、為許多動物提供食物等屬性，還有形態、大小、壽命長短等屬性，其中有的屬性是植物所特有的，對判定一個生物是不是植物是關鍵的，稱為本質屬性，如生有葉片、能進行光合作用等；有的屬性對判定一個生物是不是植物是無關緊要的，稱為非本質屬性，如形態、大小、壽命長短等。邏輯學認為概念不反映對象（事物）的具體形象，因為在事物的具體形象中，各種屬性是混雜在一起的。反映具體形象的是表象，即事物從人們眼前移開后，留在人們頭腦中的印象。概念只反映對象的本質屬性，因些它必須經過人腦的抽象和概括過程。所謂抽象，就是從認識到的各種屬性中抽取一部分屬性作為本質屬性；所謂概括，就是將抽取出的本質屬性推及這類對象的所有個例，或者說用抽象出的本質屬性把所有同類個體囊括進來。比如，我們認識到植物有高有矮，有開花的，有不開花的，有一年生的，有多年生的，我們撇開這些非本質屬性，而將能夠從環境中吸收水、二氧化碳和無機鹽，能進行光合作用等本質屬性抽取出來，這就是抽象；將這一屬性推及所有植物，就是概括。可見，抽象形成概念的內涵，概括形成概念的外延。2.概念反映事物哪些特征對于大多數概念來說，“概念是客觀事物的本質屬性在人們頭腦中的反映”這一界定應該說是比較準確的。《現代漢語詞典》（第7版）關于概念的解釋更加全面，即“概念：思維的基本形式之一，反映客觀事物的一般的、本質的特征”。食物形形色色，本質屬性卻只有一個：可以吃的東西。《現代漢語詞典》（第7版）對“馬”的解釋是：“哺乳動物，頭小，面部長，耳殼直立，頸部有鬣，四肢強健，每肢各有一蹄，善跑，尾生有長毛。是重要的力畜之一，可供拉車、耕地、乘騎等用。食物的概念反映了食物“可以吃”這一本質特征，馬的概念則反映了馬在形態、結構、功用等方面的一般特征。通過上面的例子可以看出，所謂本質特征（屬性）是指事物內在的決定一類事物之所以是這類事物而不是其他事物的特征，而一般特征是事物外在的可以通過感官感覺進而感知到的一類跡物之所以是這類事物而不是其他事物的特征。當然，后者不意味著不經過思維的加工。在生物學中，有些概念是反映事物本質特征的，如基因、光合作用、呼吸作用、消化等；有些概念是反映事物一般特征的，如昆蟲、兩棲類、藻類、蕨類、上皮組織等。這里僅選“消化”和“昆蟲”兩個概念做進一步說明。不同類群動物的消化系統和消化過程千差萬別，但本質只有一個：將攝取的食物變成可以吸收的物質，特別是將細胞不能吸收的大分子有機物分解為細胞能夠吸收的小分子有機物。這就是生物學上消化概念的內涵，反映消化的本質屬性。已知的昆蟲有100多萬種，不同種昆蟲的特征自然也是千差萬別，但它們一般都具有三對足、兩對翅等特征，這是昆蟲的一般特征。具備這些特征的就是昆蟲，否則不是。除這些可以感知的一般特征外，很難說昆蟲還有什么其他本質特征。還有許多概念是事物本質特征和一般特征的綜合反映，比如細胞的概念。細胞的形態、結構和功能多種多樣，但細胞都很微小，需要借助顯微鏡才能看到；細胞都有細胞膜、細胞質（含細胞器），真核細胞有細胞核，這都是細胞的一般特征，也是構成細胞概念內涵的重要成分。而“細胞是生物體結構和功能的基本單位”才是細胞的本質屬性，當然也是細胞概念內涵的重要成分。沒有細胞形態結構的知識，細胞概念就是空洞的；沒有“細胞是生物體結構和功能的基本單位”的認識，細胞概念建構則是不到位的。綜上所述，許多概念反映事物的本質特征，有些概念反映事物的一般特征，有些概念是事物的一般特征和本質特征的綜合反映。《現代漢語詞典》（第7版）將概念界定為“反映客觀事物的一般的、本質的特征”，“一般的”和“本質的”之間既不是“和”字也不是“或”字，而是“、”，其原因或出于此。3.概念是主觀的還是客觀的就科學概念來說，大多數概念已經在科學共同體中有了共同的標準的說法，形成了所謂“詞典中的概念”。在教學中，這些詞典中的概念固化為教科書中的文字，就成為一種客觀存在。學生頭腦中的概念是主觀建構的，除了學生自己，外在的因素是無法替代的。但學生頭腦中的概念應建構成什么樣子，達到什么水平，應該說是有一定的客觀標準的。概念教學的目的就是要幫助學生建構自己頭腦中的接近于“詞典中的概念”的概念。總之，概念是人類的一種思維形態，它既是思維的產物，是人們對客觀事物一般特征、本質屬性的認識；又是思維的工具，是進行判斷和推理的基礎。因此，概念教學本質上也是思維的教學。在教學中只有充分調動學生的思維，并根據不同概念的特點，引導學生進行意義的建構，才能使概念內化于學生的頭腦中，成為他們分析和解決問題時心智操作的工具。二、生物學概念的功能概念是整個生物學知識體系的基礎，如果把生物學科比作高樓大廈，那么生物學概念就是構成這座大廈的基石。“內容聚焦大概念”是高中生物學課程的基本理念之一，在大概念的基礎上再概括、提煉出生物學獨特的核心素養—生命觀念，同時在學生主動學習的過程中發展科學思維、科學探究和社會責任等學科核心素養。教學任務并不是簡單地向學生傳授知識，而是要幫助學習者對所學內容進行反思和創新，為將來的生活做好充分的準備，能夠在今后遇到的各種問題和事件中熟練地運用所學知識。美國著名的認知教育心理學家奧蘇伯爾的有意義學習理論強調了三個不同卻相互關聯的學習目標。第一，幫助學生掌握重要的知識和技能。第二，幫助學生對知識進行意義建構。第三，幫助學生有效地在新情境中運用所學知識和技能。學生首先要掌握事實性的知識和技能，這是前提條件，但是光有知識和技能還是不夠的，我們需要教會學生對知識和技能進行意義建構，并特別強調那些與實際生活相聯系的問題，促進學生知識和技能的遷移。提高核心素養不能沒有科學知識的教育，但是并不追求對科學事實和信息量的更多占有，而是要求對核心概念和科學思想的深刻領悟。其次，生物學概念具有培養思維和方法的功能。生物學概念的形成過程，就是一個探究的過程，是在碰撞與爭論中發展，既包含著思維方式，也包含著研究方法。以基因概念的形成與發展為例說明這個問題。從達爾文的進化論到孟德爾（1822—1884）的遺傳理論，“基因”概念在150年前就被提出。19世紀60年代，遺傳學家孟德爾提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的觀點，這種遺傳因子就是基因。此時，基因概念是假說—演繹思維的產物。20世紀初期，現代實驗生物學奠基人，美國生物學與遺傳學家摩爾根（Thoman

Hunt

Morgan）創立了染色體遺傳理論。通過果蠅的遺傳實驗，摩爾根認識到基因存在于染色體上，并且在染色體上呈線性排列，從而得出染色體是基因載體的結論。這過程包括觀察與實驗科學實踐方法。20世紀50年代以后，隨著分子遺傳學的發展，尤其是沃森、克里克、富蘭克林、威爾金斯等發現DNA分子的雙螺旋結構以后，人們才真正認識到基因的本質，即基因是DNA分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列的總稱。研究結果表明，每條染色體只含有1～2個DNA分子，每個DNA分子上有多個基因，每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。不同基因的脫氧核苷酸排列順序（堿基序列）不同，致使不同的基因含有不同的遺傳信息。此結論得出運用模型建構研究方法。人們對基因的概念已由最初的粗淺認識發展到今天分子水平上的認識，生動具體地反映了科學的本質特征：定量化、觀察、實驗、在自我更正中完善和積累等。三、生物學概念教學任何一個概念的形成都經歷著由感性到理性的抽象概括過程，是學習者從大量同類事物的具體例證中以辨別、抽象、概括等形式發現同類事物的共同本質特征，從而獲得概念。概念教學正是通過應用一定的方法策略，達成對概念的引入、形成、鞏固和深化，以糾正、補充、完善學生的前概念，建構正確的認知為己任，對學生的日常生活、學習及以后的人生產生有意義的影響。在高中生物教學中，概念的作用不容忽視，理解概念及概念體系的形成與否對于學生真正地掌握生物學知識至關重要。理解概念的關鍵是要分清概念的本質，在對感性材料的抽象過程中，不要把附帶屬性作為概念的內容。1.生物學概念教學三個重要環節任何學科核心概念的獲得和形成均有一個循序漸進的過程，包含很多組成環節。高中生物學教學重視以下三個重要環節。第一，注重觀察，獲得關于事物表象的初步認識。大多數學科知識的最初感知與獲得均是通過對事物現象的觀察，把通過視覺、聽覺等感官得到的第一手感性材料上升為感性認識，當感性認識積累到一定程度時，就形成了生活經驗。感性認識越深刻，生活經驗越豐富，對于概念的初步形成和掌握也就越有利。第二，由表及里，對觀察到的表象認識進行歸納總結。生物學核心概念的獲得與形成，每一個環節都是加深理解的過程。通過仔細的觀察和留意生活中的生物學現象，學生積累了一定的感性認識，但只有感性認識是不夠的，還必須將感性認識進行深化，將感性認識上升為更進一步的理解，形成一個知識體系。學生通過對觀察到的表象認識進行歸納總結，可以將自己最初對生物學核心概念的感性認識轉化為理性認識，這是一個從認知到理解的過程。在學生進行歸納總結的過程中，畫圖分析法有助于學生更好地對知識進行理解，幫助他們找到生物學對象的共同特點并進行發散思維，從而將所學知識歸納形成一個完整的體系。第三，深化總結，初步形成核心概念的知識體系。概念的深化就是將獲得的概念整合到原有的認知結構中，使之成為整個概念系統的一部分，是運用概念進行推理、作出判斷、解決問題的過程。在這個過程中，教師扮演著一個重要的角色，就是引導學生將知識和概念進行融會貫通，促使其原有的相對零散的概念形成一個較為完整的體系。在生物教學中，教師要注意教學內容各章節之間的內在聯系性和整體性，要對課程教學內容進行宏觀上的把握，對教學內容進行帶有層次性的分析，以構建具有系統性、聯系性的核心概念體系。四、生物學概念教學的三個策略一是生物學概念教學要由淺入深、循序漸進，遵循生物教學的客觀規律。在教學過程中，教師要給學生搭建循序漸進的學習階梯。例如，教學DNA時，可以設置如下的學習階梯：（1）DNA的組成單位是什么？它由哪三部分組成？（2）DNA的組成單位有幾種？怎樣制作它們的紙質模型？（3）怎樣將制作的脫氧核苷酸紙質模型連接成長鏈？這樣既可以幫助學生更好地發現和思考，掌握每個學習階梯內的核心概念，又可以使學生享受到學習的成就感，提升他們學習生物學的積極性和主動性。二是生物學概念的建立是以豐富的生物學事實為基礎。生物學事實和生物學概念都屬于生物學知識，從教學角度來看，生物學概念屬于“為什么”，生物學事實屬于“是什么”。生物學事實是客觀存在的，是可以感知、觀察或者測量的，高中生物教材中所列舉的生物事實是用來構建生物學概念的。因此，生物學概念教學過程中要引導學生對一些重要的生物學事實的理解，有助于學生理解生物學概念。不能將概念與事實割裂開。在教學中，教師要認識到兩點：一是生物概念理解建立在豐富的具有代表性的生物學事實基礎上。二是將生物學事實置于生物學概念框架下。例如，在人教版“基因在染色體上”一課中，“基因位于染色體上”是一個概念（概念性知識），但該概念的得出是一個事實的發現過程（事實性知識），在此過程中科學家運用了歸納推理、假說演繹等方法（方法性知識），而在將基因定位于染色體上之后，就可以從基因水平上去理解孟德爾遺傳規律的實質（價值性知識）。三是抓區別找聯系、深化概念。高中生物教材中相似的概念很多，有的則一字之差，卻表示兩個不同的生命本質屬性。例如，原生質與原生質體，有絲分裂與減數分裂，生長素與生長激素，甲狀腺激素和促甲狀腺激素，有性生殖和無性生殖，原核細胞和真核細胞，同化作用和異化作用，光反應和暗反應，有氧呼吸和無氧呼吸，自養型和異養型，需氧型和厭氧型，自交、雜交和測交，特異性免疫和非特異性免疫等，引導學生類比區別相似概念，可以收到事半功倍的教學效果。案例“原核生物和真核生物的比較”就是以抓區別找聯系的方法，通過比較，從而深化概念。區別原核生物真核生物核膜、核仁、染色質（體）無有特例：植物篩管細胞、哺乳動物成熟的紅細胞DNA裸露、環狀、分布于擬核細胞核中DNA與蛋白質結合構成染色質，呈絲