表 1 高中生物学的知识体系

从上表看出，高中生物学的知识体系，以生命的基本特征、生命的发生发展、生物与环境为主线，按直线式编排而成的，各章的课题内容基本上不重复。但是，学生难以理解的某些基本概念或原理，在不同章节中有适当的重复，以螺旋式的编排方式逐渐扩大概念的内涵或外延，有利于学生深入理解和掌握概念。例如，细胞有丝分裂→减数分裂→配子生成；叶绿体→叶绿体色素→光合作用过程；DNA 分子的基本元素种类→基本组成物质种类→基本结构单位→化学结构→空间结构（包括主链和碱基对的构成方式、排列关系和动态变化）。

技能体系是指以形成技能为主的实验内容；活动方法体系是指以科学思维方式训练为主的课程内容，包括生命科学简史、生命科学的基本研究方法、科学家发现问题和解决问题的思维活动方式等。技能体系和活动方法体系是现行教材的薄弱环节，甚至还没有形成各自的体系，这表明高中生物课本不适应落实培养目标的需要，因而影响到提高学生素质。

1. 高中生物学知识的分类。我认为，高中生物学基础知识按其性质可分为：事实性知识、方法性知识、概念性知识和应用性知识。

事实性知识包括：描述生物界或生物体的各种具体事实和现象，以及有关的生物学术语。生物事实是生物界或生物体客观存在的实体，生物事实在发展变化中显示出的外在表现和内在联系通常叫做生物现象，而描述生物事实和现象的专门用语或词汇，就称为生物学术语。可见，事实性知识具有直观性。例如，人体有 206 块骨，每块骨都有一定的形态、结构、功能和存在部位，以及发生、生长和发育的过程，骨与骨之间以一定方式相连结，都属于生物具体事实。但是，骨的加长和增粗是生长现象；在骨骼肌收缩的牵引下骨绕着关节运动则是运动现象。骨和骨连结等属于专业术语。

方法性知识包含组织、处理和研究各种生物事实和现象的基本方法、技巧、步骤和准则性知识。这些知识是人们认识生物界或生物体的客观存在， 将感性认识上升到理性认识，以及将抽象认识具体化的方法。方法性知识处于略为抽象的水平，有时与应用性知识难以区分。例如，研究细胞结构和功能的玻片标本制作和显微观察、细胞亚显微结构的分部离心、同位素示踪和放射自显影、细胞离体培养等方法；研究内分泌功能的腺体切除或移植、腺体分泌物制剂的注射或饲喂等动物实验法，以及内分泌功能异常病变及治疗

的临床观察法等。许多方法性知识蕴寓于生命科学史中，如研究植物生长素的燕麦幼芽鞘试验法，研究遗传基本规律的杂交试验法等。

概念性知识包括基本概念、原理、法则、学说、模型和理论等，这些知识是由感性认识上升到理性认识的抽象性知识，通常是单元课题的教学重点和难点。概念是人脑反映客观事物的关键特征、本质属性的思维形式。生物学基本概念是对生物界或生物体的生命活动过程中同类事实或现象共同的关键特征的概括。例如，光合作用这个复杂概念，高度概括了绿色植物将无机物转变为有机物、将光能转化为化学能的代谢过程的本质特征。应激性这个比较简单的概念，则概括了刺激——反应这类生物现象的关键特征。所谓掌握概念，就是要明确概念与相关事实的关系，抽出其内涵的组成要素，以定义形式确切而简明地表述概念要素，揭示概念体系中相关概念的关系，以及将概念运用于实际。原理是由一系列概念组成的判断，又是最基本的规律。生物学基本原理，主要阐明生命活动中物质运动或结构与功能变化的机理， 以及动态变化过程遵循的基本规律。例如，植物细胞渗透吸水原理，主要阐明成熟细胞是一个渗透系统，能够以渗透方式吸收水分；生态平衡原理，则揭示出生态系统的自动调节能力，遵循多样性导致稳定性规律。法则又叫规律，生命活动的规律揭示出生命活动过程中相关事实之间的内在联系，这种联系决定着某种生命活动的必然发展趋势。如中心法则是关于遗传信息在生物大分子间转移过程遵循的基本规律，它揭示出生物性状遗传实质上是遗传信息的传递和选择性表达。学说或模型是学者在学术上提出的有系统的主张和见解。如细胞学说、化学进化学说和生物进化学说，液态镶嵌模型和 DNA 的双螺旋分子结构模型等。理论是由科学实践概括出来的系统性结论，例如， 植物生长素理论、自然选择理论和现代综合进化理论等。所谓掌握基本原理等概念性知识，主要是将一个复杂原理分解成若干个基本要点，把握诸要点之间的内在联系，并运用原理说明相关事实的道理；明确有关学说、模型或理论的提出过程，主要论点及其论证的依据和方法，应用范围和评价，以及研究现状和发展前景等。

应用性知识又叫做技能性知识，它是一类将方法性知识和概念性知识转化为指导具体实践活动的知识。在高中生物课程内容中，技能性知识占很小的比例，有的多为技术原理，可操作的技术措施甚少。例如，合理密植原理和果树整枝原理，杂交育种、诱变育种、单倍体和多倍体育种的原理。此外， 森林的保护和利用、草原的保护和开发、野生动植物资源的保护和利用等措施等也属于这类知识。应用性知识对实践活动具有指导性或操作性，必然有其相应的实践效果。因此，应用性知识通常包括：目的要求及其预期效果、技术操作原理、技术设备及使用原理、技术操作程序及其注意事项等。

高中生物课本中上述四类知识，均可以做出更细的分类，它们之间的关系可以用图解表示（如图 1）。

图 1 生物学各类知识关系示意图

上面图示表明，事实性、概念性和应用性知识，是学科知识体系的三个基本组成部分，三者之间存在着相互依存、相互促进的复杂关系，而方法性知识则是促使它们相互转化的必要手段，使它们各自从一个水平深化和发展到一个新的水平。

1. 单元课题的知识点。各章节教材中具有相对独立性的知识构成一个单元。例如，《绿色植物的新陈代谢》一节包括水分代谢、矿质代谢、光合作用和呼吸作用四个单元课题。每个单元课题的知识要点简称为单元知识点，在课文中通常以黑体字标明。例如，《能量代谢》的单元知识点有：气体交换、能量的释放和转移、能量的利用等。一个单元课题的单元知识点不是一成不变的，而且，每个单元知识点又可细分为基本知识点和具体知识点等不同层次。在单元课题的诸知识点中，有助于学生建立和完善合理的认知结构的知识点，又叫做能力点；蕴含着德育因素的知识点叫做教育点。知识点、能力点和教育点三者关系如下（图 2）：

图 2 知识点、能力点和教育点关系的图解

上面的图解中，1～7 表示单元知识点，a～d 表示一个单元知识点包含的基本知识，也就是说，图解中每个方块都代表一个基本知识点。在这些基本知识点中，有的又是能力点或教育点，有的则既是能力点又是教育点。

例如，“光合作用”的单元知识点及其基本知识点概括如下：

上述知识点中，叶绿体色素提取和分离与实验能力培养有关，光反应和暗反应的基本知识点，是深入理解光合作用的概念和意义的基础，所以又是单元课题的能力点。光合磷酸化和传递[H]与 C3 酸还原之间的内在联系，有助于学生明确光反应与暗反应的辩证关系，以及运用比较学习方式掌握这两个相邻概念的相互关系，因此，这三个基本知识点又是教育点。

事实上，光合作用的概念早已在初中生物学中讲过。高中生物讲授光合作用，主要是通过讲述光合作用的过程，揭示光合作用的实质，使学生深入理解光合作用的概念和意义。因此，“光合作用”单元课题的知识结构框架

如下：

从上面的图解可以看出，单元课题的诸多知识点之间可交织成一个知识网络。在光合作用这个简单的知识网络中，ATP 供能和传递[H]则处于知识交叉点上，因此，与其相关的知识点则是教学关键。

总之，从功能角度分析，高中生物各个章节或单元课题内容都具有三维结构，即知识结构、认知结构和思想品德教育结构。其中，知识结构是单元课题的基本骨架，知识点则是知识结构单位；认知结构和思想品德教育结构则寓于知识结构之中，是知识点特定功能的表现形式。因此，在钻研教材和备课的过程中，只有准确地把握单元课题的知识点及其功能特征，明确它的三维结构，才能正确制定单元课题的教学目标。

确定单元课题的知识点的广度和深度，必须依据教学大纲和课本。在教学过程中，教师可以适当地增减某些内容或实例，但不宜改变知识点的广度和深度，否则，会超越或降低教学大纲的要求。知识点的深度与它的层次有一定联系，单元课题的知识点可划分为：单元知识点→基本知识点→具体知识点三个层次，知识点的层次多少不同，知识点层次多表明单元课题内容偏深。一个单元课题有许多知识点，其中，课题基本内容包含的知识点就是教学的重点。许多知识点之间具有错综复杂的联系，彼此交织成一个知识网络， 处于知识交叉结上的知识点往往是教学的关键。因此，在确定单元课题的知识点时，不仅要掌握它的广度和深度，而且要抓住诸知识点的内在联系和突出重点。

1. 教学目标中能力层次的界定

美国心理学家布卢姆等人把学习的认知行为划分为依次排列的六个层次：知识、领会、运用、分析、综合和评价。在这六个层次中，知识（主要指记忆）和理解属于较低级的水平，应用和分析属于较高级的水平，综合和评价属于创造性思维的水平。由国家教委颁发的九年义务制教育的初中生物教学大纲中，则把认知行为目标简化为了解、理解和掌握三个层次。我认为， 高中生物教学目标的制定，既要符合当前高中教学实际，又要着眼于今后十年左右我国高中教育发展的前景；既要学习和借鉴现代教育科学理论，又要不断总结和完善我们的实践经验。实践表明，高中生物教学目标的能力层次可划分为：记忆、理解、应用、分析及综合四个层次，其具体要求如下：

1. 记忆是能力层次的低级水平，是指学生对知识信息的识记、保持、

再现或回忆的行为。高中生物学的不同类别知识，其记忆目标要求也不同。事实性知识的记忆目标要求：了解某个生物事实的外在表现（即生物现象）； 能够表述该事实的内在因素，并熟知至关重要的细节；能够识别该事实的真伪成分，记住以该事实为依据的结论；能够表述有关术语的定义，说出术语的特征或性质，辨别有关的例证；能够判断使用术语的正确与否，确认术语的同义词等。概念性知识的记忆目标要求：熟悉生物学有关概念或原理的要素；记住概念或原理教学中曾经涉及的典型实例；了解概念或原理的应用情境及其必需条件。方法性知识的记忆目标要求：了解某项生物学研究方法的提出背景；记住该方法的研究对象和使用范围，熟悉该项方法的操作程序及其注意事项等。应用性知识的记忆目标要求：了解某项技术性措施的原理； 记住该项技术措施的使用范围；熟知该措施的技术要领及其注意事项等。

1. 理解是能力层次的中级水平，是指学生在记忆基础上对某个术语、事实、概念或原理等知识信息的改述、解释和外推的能力。改述是理解目标的第一级水平，是指知识信息表述形式的转换，如从一种文字表述形式改为另一种文字表述形式，或者改为图解、释例、公式等形式。改变知识信息的表述形式在高中生物课本中是极为普遍的。解释是理解目标的第二级水平，

   主要指在识别有关知识信息的要素基础上，能够正确说明诸要素的内在联系；能够将信息的各部分与相关的释例联系起来；能够对已知信息做出整理和分类，并找出其核心内容。外推是理解目标的第三级水平，主要指对已知信息做出推想，找出其含义、后果、趋势和影响等，其得出的结论往往超出课本对该信息表达的范围。

2. 应用是能力层次中较高级水平，是指学生经过适当训练或帮助能够应用已知概念或原理等解决新情境中提出的问题。应用区别于理解之处在于：理解要求学生领会概念内涵和外延，应用则要求学生将已知概念运用于新情境和新问题。所谓新情境和新问题，是指含有使学生感到新奇而陌生成分的情境和问题，如虚构情境中提出的假设问题，学生尚未接触过的材料引申出来的问题，或者赋予新意的已知材料引申出来的问题。应用目标要求：

   判断某个概念或原理适于处理的具体问题；判断出最能解释某个问题的概念或原理；确定某个概念或原理适用限度和条件；识别某个原理的特例，并说明其理由；应用概念或原理解释新现象、新实例或新问题；预测新情境可能出现的具体问题；确认新情境中实施某项措施的可行性；阐明运用某个概念或原理于新情境的理由。

3. 分析及综合是能力层次中高级水平，分析是指学生能够剖析信息的组成要素或部分；找出诸要素或部分之间的联系；阐明信息整体的组合方式和原理。综合主要指学生能够按照自己的独特思路，重新组合某个信息的要素，以形成一个新的整体；或者自行设计解决某个实际问题的具体方案。应用和分析都涉及新情境、新材料和新问题，但是，应用往往只局限于有一个知识点障碍的问题，分析则涉及二个以上知识点障碍的问题。分析及综合目标可细分为要素分析、关系分析和综合分析三个亚层次。要素分析主要是按照适当的分析原则分解复杂概念和原理，弄清其组成要素或部分；根据信息提供的材料或线索，推断出有关信息没有直接阐明的特征或特性。关系分析要求在剖析信息要素的基础上，阐明诸要素之间的复杂关系，如假说与证据、假设与论证的关系，因果关系，顺序关系，逻辑关系等。综合分析要求借助于各种形式的帮助，把有一定联系的知识要素或部分，按照本人独特的思路

加以整理，形成一个新的知识体系，以便于掌握或交流。4.编制知识和能力分类表

在认真钻研教材和备课的基础上，结合撰写单元课题的教案，科学地编制一份“单元课题知识和能力分类表”，是制定生物教学具体目标的体现。知识和能力分类表有多种格式。实践表明，比较理想的分类表应该简明扼要、突出重点及其内在联系，并以此表作为课堂教学活动的准则和指导挑选或拟定测试题和编制试卷的蓝图。下面是《遗传物质及其作用原理》部分的知识和能力分类表（表 2）：

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上述分类表的横向为能力目标的不同层次，从左到右依次为知识（即记忆）、技能、理解、应用、分析及综合。“记忆”栏目根据性质和难易程度， 将单元知识细分为：术语知识，事实知识，复杂概念、原理、过程和准则等知识三个亚栏目。“技能”栏目为单元课题的实验或实习内容设立的专栏， 主要是实验操作和观察技能方面的具体要求。分类表的每个横栏下面，纵向列出相应的知识点，这些知识点是达到预期教学目标必备的特定知识要素， 多为教学重点或难点。为了揭示知识点之间的内在联系，某些知识点之间用若干条连接线连结，有的连接线表示某个单元知识点应达到的能力层次。有的知识点（如基因突变）带有括号，表示后继课将进行系统的讲授。分类表中的每个知识点，从 A 到 G 依次用数字注出顺序符号，它们是形成性测试题目的编号。编制上述分类表颇费心思，但对课堂教学和形成性测试有着实用价值。

（三）课堂教学与基本能力培养

在生物教学改革中，把基础知识教学与基本能力培养有机地结合起来， 是课堂教学改革进程的必然趋势和结果。当前的高中生物课堂教学，基础知识的教学逐步得到加强，但是，基本能力的培养仍然处于十分薄弱的状态。在课堂教学过程中，如何加强基本能力培养呢？通过反复的教学实践，我总结出以传授知识为基础，以科学思维方式训练为核心，以形成性测试为工具， 有一定特色的课堂教学模式。按照这种基本模式开展教学活动，收到提高课堂教学质量的显著效果，有利于实现预期的教学目标。

1. 课堂教学的能力培养目标

前面提到高中生物教学的能力培养目标，主要是培养学生的观察能力、实验能力、自学能力和思维能力，为学生发展智力创造条件。当前的高中生物课堂教学，按其教学内容和性质可分为两种基本类型：以传授新知识为主的知识教学和以实验操作与观察为主的实验教学，其中，以传授知识为主的课堂教学是主要教学形式。

两类课堂教学的内容和性质不同，能力培养的具体目标也有所不同。以传授知识为主的课堂教学，侧重于培养学生的自学能力和思维能力。在教学过程中，教师结合各类知识的特点，向学生进行有的放矢的学法指导，使学生逐步地掌握科学的学习方法和形成良好的学习习惯，能够独立地完成收集、加工、储存、提取和表达知识信息的全部学习过程，并具有较高的学习效率。在教学过程中，教师重视启发学生积极思维，培养他们的分析、综合、比较、抽象、概括、判断和推理的能力，以及联系实际发现问题、分析问题和解决问题的能力。

实验教学侧重于培养学生的实验能力和观察能力。在实验教学过程中，

学生要明确实验的基本原理，领会实验目的，并能根据实验性质加以归类； 能够正确采集（或培养）和处理各种实验材料，称量药品和配制试剂，使用各种实验仪器和用具；初步掌握实验操作程序；明确实验观察目的和观察方法，能够做到观察的系统性、计划性、准确性和敏捷性，并做好观察记录； 能够正确地分析和校正实验误差，妥善地处理实验中出现的异常现象；能够系统分析实验结果和得出正确结论；能够按照自己的思路设计实验，对他人的实验做出客观评价。

1. 课堂教学过程是师生双方的主动活动

课堂教学过程是教师、学生、教学内容和教学手段的有机结合，这四个教学因素之间的关系如下（图 3）：

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图 3 课堂教学诸因素关系图解

从上面图解看出，教学过程是师生双方的主动活动，是教师主导与学生主体之间相互依赖和相互促进的整体活动。就其能力培养而言，教师的主导作用，一方面依赖于自身的敬业精神对学生产生潜移默化的影响，另一方面通过媒体直接作用于学生，即教师以一定教学内容为基础，利用适当的教学手段对学生进行科学思维方式训练，帮助他们达到教学的预期目标。学生的主体性则体现在：使自己的心理活动和思维活动始终处于要学和爱学的兴奋状态中；自觉主动地接受教师的帮助，不仅掌握达到教学目标必备的基础知识，而且掌握相应的学习方法；将获得的新知识，通过科学思维加工而纳入头脑里的知识体系中，形成和完善与新的知识结构相适应的合理认知结构。此外，学生应及时地将自己的学习状况反馈给教师，以便师生双方共同努力争取实现教学过程的最佳组合，提高课堂教学质量。

1. 课堂教学的具体对策

在高中生物课堂教学过程中，教师如何通过媒体作用于学生，落实能力培养目标呢？实践表明，只有师生双方把主要精力放在系统地掌握课程内容的内在联系上，放在把知识转化为能力的教法与学法研究上，放在以形成性测试为主要形式的能力训练上，协调好知识、能力和测试（题型）三者的关系，才能落实能力培养目标和提高教学质量。

知识是培养学生能力的基础，又是考查学生能力水平的命题依据；测试是学生加深理解知识的一种工具，又是进行能力训练的一种形式。为了协调好知识、能力和测试三者的关系，我以求实、求是和求新作为课堂教学的具体对策，力求充分发挥教师的主导作用，力求做到教学得法和教有特色，努力探索实现能力培养到位的途径和方法。

求实是指在熟悉教材的基础上，适当地调整单元课题的知识结构，合理地组织教学内容，力求为学生学习有关概念或原理提供必要的感性材料，使他们充分地感知生物界客观存在的各种生命现象和事实，激发其学习兴趣和学习主动性，并为学生把感性认识上升到理性认识打下坚实的基础。

求是是指从高中学生的学习心理和思维活动的特点出发，以结构严谨的教学设计和灵活多样的教学方法，启发学生通过积极思维将感性认识上升到理性认识，再将抽象的知识应用于实际。一方面，使学生对单元课题的有关概念、原理、法则、理论和方法等抽象知识初步达到“知其然、知其所以然， 用其顺然”；另一方面，使学生掌握科学的学习方法，形成良好的学习习惯， 提高能力水平。

求新是指以现代的科学教育理论为指导，逐步探索改进课堂教学的新途径和新方法。具体说来，制订学期教学计划及进度时，把单元课题的形成性测试及评价纳入计划中，形成性系列练习约占总授课时数的 1/8；改变课堂教学的传统程序，教学过程以感性的具体→抽象的思维→思维的具体为主线，根据具体的教学内容和设备做灵活安排；知识结构的调整、教学程序的设计、教学方法的选择等，力求创造一种新颖的教学情境，从而调动学生的学习主动性；形成性测试的评价和学习成绩的评定，由师生共同来完成。

1. 课堂教学的基本模式

以传授知识为主的课堂教学，由于教学设备、师资水平和学生素质的不同，故没有固定的教学模式。但是，课堂教学是师生之间交流信息的过程， 在诸多信息交流形式中，必然存在符合学生思维活动规律的某种最佳形式， 这就是高中生物课堂教学的基本模式，即提高生物教学质量的基本教学模式。通过实践和总结，我提出的课堂教学模式如下（图 4）：

上述课堂教学模式可以分解为依次连续的四部分：①以各种教学手段向学生提供感性材料，使学生获得必需的感性知识；②结合概念和原理等理性知识教学，培养学生独立学习能力和思维能力；③将获得的抽象性知识应用于实践，达到真正掌握概念或原

■图 4 高中生物课堂教学模式图解理；④通过形成性测试获得反馈信息，使师生及时地发现教与学存在的缺陷，共同采取矫正性补救措施，以达到预期的教学目标。

（四）生物学概念体系的教学研究

前面讲过，高中生物学的知识体系主要指由基本概念、原理和法则等构成的系统，也就是通常所说的基础知识。高中生物学各章节或单元课题中， 都含有一个相对独立而完整的概念体系。在课堂教学过程中，教会学生掌握概念体系的学习方法，不仅有利于他们获得基础知识，而且有利于培养学习能力和思维能力。

1. 相关概念之间的关系

概念体系是由许多相关概念组成的概念系统。所谓相关概念，是指课题中既相互联系，又相互区别的全部概念总和。一个概念体系的相关概念之间的关系很复杂，但根据其本质特征上的区别和联系，通常划分为：从属概念、并列概念、相反概念和相邻概念等类型。

大家知道，新陈代谢是指生物体内一系列有序的酶促反应的总称，按其代谢性质可分为物质代谢和能量代谢；按其代谢反应方向可分为同化作用（即合成代谢）和异化作用（即分解代谢）。物质代谢和能量代谢是两个并列概念，又是新陈代谢总概念的从属概念。合成代谢和分解代谢也是新陈代谢总概念的从属概念，但两者却为相反概念。又如，光合作用和呼吸作用是两个相反概念。光反应和暗反应是光合作用总概念的从属概念，彼此是有着密切联系的相邻概念。有氧呼吸和无氧呼吸是呼吸作用总概念的从属概念，两者是既有一定联系又有显著区别的并列概念。

有的概念体系的相关概念之间关系比较复杂。例如，DNA 的复制、转录和翻译这三个概念，从合成代谢角度看，它们之间为并列概念，分别表述DNA、RNA 和蛋白质的合成代谢过程的本质特征。但是，从遗传信息转移角度看，它们之间为相邻概念，依次表述遗传信息的传递和表达过程的本质特征。又如，自由扩散、协助扩散、主动运输和吞排作用是物质进出细胞的基本方

式，它们之间存在着并列关系。但是，小肠绒毛上皮细胞吸收营养物质过程中，葡萄糖以主动运输方式入胞，又以扩散方式出胞；脂类分子以自由扩散方式入胞，其中一部分形成乳糜微粒，再以外排方式出胞，然后扩散到毛细淋巴管中。在上述特定条件下，这些相关概念之间又表现出相邻关系。总之， 鉴别相关概念之间的关系，既要抓住它们的本质联系和区别，又要明确它们在特定概念体系中的地位，做到具体情况具体分析。

1. 掌握概念的途径和方法

掌握概念有两种途径：概念形成和概念同化。从概念形成途径掌握概念在中学生和成人中少见，但对高中生物的概念教学有着启发性。高中学生掌握概念主要是通过概念同化的途径。

概念形成是学生在直接感知大量同类材料的基础上，通过辨别、抽象、分化、构成假设、进行验证和概括等思维过程，获得同类生物事实或现象的共同特征；然后在与教师进行信息交流的过程中，通过教师的肯定或否定加以证实；最后抓住同类事物的本质特征，掌握概念的内涵。例如，在高中生物酶的概念的教学中，首先让学生独立地完成两组酶作用特性的比较实验， 然后启发学生对实验条件和结果进行分析与概括，明确酶的来源、化学本质和催化作用的特征，从而掌握酶的概念。又如，在细胞渗透吸水的概念教学中，以洋葱表皮代替其他半透膜材料，改进课本中的渗透实验装置，让学生观察到洋葱表皮细胞的渗透现象；再让学生从生活实际中遇到的渗透现象， 通过对各种渗透现象的思维加工过程，明确水分子进出细胞的移动方向决定于细胞液与周围溶液的浓度差，从而掌握细胞渗透吸水概念的关键特征。上述实例表明，探索性实验教学过程中的概念学习，实质上是通过概念形成的途径来完成的。

概念同化不同于概念形成，学生要掌握的新概念的关键特征，是前人通过概念形成途径抽象和概括出来的，课本以定义形式将新概念内涵直接呈现给学生，他们只需要经过科学的思维加工过程，将新概念的关键特征与认知结构中相应的概念体系建立联系，新概念内涵被原有的相关概念同化，结果使新概念纳入认知结构中相应的概念体系，并使原有的认知结构得到完善和发展。概念同化有三种方式，结合具体实例概述如下：

1. 类属学习方式。在某些单元课题的概念体系中，已知概念是一个总概念，新概念是总概念的从属概念，借助于总概念的固定作用，把新概念纳入认知结构中相应的概念体系。前面提到的新陈代谢，是指生物与环境之间的物质和能量的交换，以及生物体内部的物质和能量的转变的过程。物质代谢和能量代谢、同化作用和异化作用，都是新陈代谢总概念的从属概念。新陈代谢的概念内涵，以及它与从属概念之间的关系可以分解如下：

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从上述剖析看出，物质代谢和能量代谢这两个概念，是从代谢性质上将总概念内涵加以扩张，但没有引起总概念的本质特征发生变化，它们是新陈代谢总概念的派生类属概念。同化作用和异化作用这两个概念，是从代谢方向上深化了新陈代谢总概念，并导致总概念的本质特征发生变化，即新陈代谢过程中的原生质合成与分解，能量储存与释放，实质上是酶催化下的一系列生物化学反应，因此，新陈代谢是生物体内一系列有序的酶促反应的总称。这两个概念是新陈代谢总概念的相关类属概念。

在类属学习过程中，首先要启发学生通过积极思维再现总概念的内涵；

然后，将通过听读接触到的新概念的关键特征，与总概念建立联系，即揭示总概念与新概念之间的从属关系类型；进而找出新概念与总概念相关联的有关部分，从而借助于总概念起到的固定作用，将新概念纳入认知结构中原有的概念体系。

1. 概括学习方式。在某些单元课题的概念体系中，新概念是个总概念，原有认知结构中贮存的若干概念是从属概念，新学习的总概念是在若干从属概念的基础上归纳和概括出来的。例如，高中生物课本中的内环境是一个总概念，初中生理卫生课讲过的血浆、组织液和淋巴等都是内环境的从属概念。外呼吸和内呼吸分别为一个总概念时，初中讲过的肺通气和肺换气是外呼吸的从属概念，组织换气和有氧呼吸则是内呼吸的从属概念。

在概括学习过程中，应先经过再认识或重现有关知识的过程，明确各个从属概念的本质特征，以及诸概念间的区别和联系，从而为学习新的总概念打下基础；然后，在这些原有的从属概念的基础上，通过归纳、推理、综合等思维加工过程，突出旧概念与新概念之间的部分与整体的关系，并进一步概括出新概念的关键特征，从而掌握新概念。

1. 比较学习方式。概念体系中的新旧概念之间或新概念之间不存在从属关系，但相关概念之间既有某些共同的关键特征，又有某些截然不同的本质特征，通过比较、分析和综合等思维加工过程，揭示它们的本质区别和联系，从而掌握新概念。相邻概念、相反概念和并列概念都采用比较学习方式。相关概念的比较学习，经常采用表解或图解形式。

相邻概念同为一个总概念的从属概念，但它们之间存在着本质联系和区别，并常常表现有次序关系。例如，光反应和暗反应是光合作用总概念的相关从属概念，彼此之间为相邻概念，两者的本质区别与联系如下（表 3）。相反概念之间在本质特征上存在着对立关系，但两者之间又有着一定的

联系。例如，光合作用和呼吸作用是两个典型的相反概念，其本质区别与联系可以概括如下（表 4）。