發布時間：2024-01-19 14:55:27
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的生物學重要概念樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
（一）學好生物學概念是學生學好生物學的最為關鍵的一步
生物學是一門自然科學，其科學性、嚴密性較強，并且有一定的實用性。但由于多種原因，生物學沒有像其他學科一樣受到重視，所以學生對生物學存在膚淺的認識，認為生物就是一門記憶和背誦的學科，并且傳統教育也強調對事實信息的記憶和背誦，要達到深層次的理解程度僅僅依靠大量的事實記憶是遠遠不夠的，必然要涉及對概念原理的抽象和概括。重要概念對學生學習的影響主要包括以下三個方面：重要概念會對學生以后的學習起到一個支撐作用； 學生在理解這個世界和解決問題的過程中，更多地需要用到對重要科學概念和原理的理解，在理解的基礎上運用，而不是靠記住的一兩件孤立的和零散的事實； 如果學生依靠自己頭腦中的重要概念構建起一個知識框架的話，那么這樣一個知識框架可以比較長時間地留在學生的頭腦之中。有了這個框架，學生更好地把一些事實性知識有條理地儲存在這個知識框架中，知識就不是零散和孤立的，而更有邏輯性和條理性。
（二）加強重要概念的內涵教學，它對教學的深度和廣度起到重要作用
在新《課程標準》中明確提出用描述概念內涵的方式來傳遞概念可以更好地針對學生的年齡特點和認知能力來確定概念教學的深度和廣度，以期切實達到預期的教學效果，并為后續學習打下基礎，實現重要概念的螺旋式發展。在初中生物學概念教學中，既要揭示其實質，又要符合學生的接受能力。例如，DNA是主要的遺傳物質?；蚴前z傳信息的DN段，它們位于細胞中的染色體上，是《標準》的第七個一級主題：生物的生殖、發育和遺傳中的重要概念。投影的二級主題為生物的遺傳和變異。具體內容說明DNA是主要的遺傳物質、描述染色體、DNA和基因的關系。
生物的生殖、發育和遺傳是生命的基本特征。植物、動物和人通過生殖和遺傳維持種族的延續。人的生殖、發育和遺傳的基本知識對于學生認識自我、健康地生活和認同優生優育等具有重要作用。學習動植物的生殖、發育和遺傳的基本知識以及遺傳育種在生產實踐中應用的知識，有助于學生認識生物科學在生活、生產和社會發展中的作用。
遺傳和變異是生物界中普遍存在的現象，遺傳信息的傳遞、表達和改變是遺傳和變異的實質。“DNA是主要的遺傳物質和基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細胞中的染色體上”。學生學習“遺傳性狀是由基因控制的，基因攜帶的遺傳信息是可以改變的”具體內容有染色體存在于細胞核中，由DNA和蛋白質組成、有遺傳作用的是DNA。DNA是主要的遺傳物質，基因是DNA分子上有遺傳效應的片段，每個基因攜帶某種特定的遺傳信息、基因通過指導蛋白質的合成來表達遺傳信息等。教學的主要任務是使學生形成有關遺傳物質的概念，從而構建以生物體、細胞、染色體、DNA、基因、蛋白質和性狀等為主的概念體系。
染色體存在于細胞核中，是一種容易被堿性染料染成深色的物質。染色體由DNA和蛋白質組成，其中有遺傳作用的是DNA。每一種生物細胞內的染色體的形態和數目都是一定的。DNA（脫氧核糖核苷酸）是主要的遺傳物質，大多數生物的遺傳物質是DNA，少部分生物的遺傳物質是RNA，所以DAN是主要的遺傳物質?；蚴怯羞z傳效應的DN段，位于染色體上。
（三）關注重要概念可以糾正教學誤區
學生知道了某個名詞術語絕不意味著就理解了這個概念，在生物學教學中教師將注意力過分集中在概念的替身―名詞或術語上而不是對概念的理解上，學生同樣把注意力集中在概念的記憶上，認為眾多科學概念是“死的知識”，而不是把注意力集中于去提出和解答有關真實世界中與生物學有關問題上，從而陷入了誤區?！稑藴省氛J為：“在教學過程中，教師還必須注意到學生頭腦中已有的概念，特別是那些與科學概念相抵觸的錯誤概念，課堂教學活動要幫助學生消除錯誤概念，建立科學概念?！?/p>
這就要求在教學中選擇恰當的方法如：概念的再現、復述、問答、練習等加深理解，合理構建知識框架。如在學習“多細胞生物體的組成”中，使學生復述相關概念，通過歸納、比較，以此構建知識框架。
細胞――分裂――分化――組織――器官――植物體
細胞――分裂――分化――組織――器官――系統――人體
關鍵詞：初中生物學；重要概念；建構；教學策略
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）21-0068-02
《義務教育生物學課程標準（2011年版）》（以下簡稱“新課標”）強調了凸顯重要概念的教學，明確提出：“生物學重要概念處于學科中心位置，包括對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用?！辈恼n程內容的10個一級主題中確立了50個需要幫助學生形成的生物學重要概念。在教學研究與實踐中發現，學生對一些專業性強的重要概念感到抽象，難以理解，易于混淆。那么，如何幫助學生建構這些生物學重要概念？我們以蘇教版七年級上冊“第四節植物的呼吸作用”一節的教學為例，談談教學實踐中的一些做法。
一、創設問題情境，激活學生思維，引入科學概念
“學起于思，思起于疑”。問題是思維的起點，也是思維的動力?！爸参锏暮粑饔谩笔恰吧锶χ械木G色植物”單元的教學重點和難點之一，在植物體生命活動中占重要地位。由于呼吸作用是發生在植物體內的一種復雜的生理活動，學生日常生活中感性認知很少。那么，怎么使學生對學習的概念或相關內容的知識感興趣呢？我們通過創設與學生生活密切聯系的問題情境來激活學生思維，激發學生對科學概念學習的興趣，教學實踐中收到了較好的效果。例如，“同學們，人和動物都需要呼吸來維持生命，那么，植物是否也像人一樣進行呼吸呢？（學生會七嘴八舌地展開討論，大部分學生認為植物也要呼吸，但與人不同的是吸入二氧化碳、呼出氧氣。）接著問：同學們的猜想到底對不對呢？通過創設這樣的問題情境，好比一石激起千層浪，會深深地觸及學生思維，激發學生強烈的學習和探究欲望，將學生自然引入到探究植物呼吸這一基本生命現象中來。教學實踐表明，教師圍繞重要概念和教學目標，在深入挖掘教材資源，聯系學生生活的基礎上，創設與概念本質屬性相關聯的、直觀具體、真實多樣的問題情境，就能夠激發和保持學生持久的學習動力和興趣。
二、參與實驗探究，引導歸納總結，建構科學概念
“新課標”在“教學建議”中指出，為了幫助學生形成正確的生物學重要概念，教師需要向學生提供各種豐富的、有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐。結合蘇教版七年級上“第四節植物的呼吸作用”教材內容，考慮到學生缺乏相關的化學知識（如學生對二氧化碳的性質不了解），教師應該選擇和提供哪些生物學事實幫助學生建構呼吸作用概念呢？我們主要采用引導學生實驗探究的方法，觀察生命現象，在閱讀思考、交流表達等自主學習、合作探究活動中內化、建構概念。實驗前先讓學生閱讀超鏈接――化學知識，根據自己了解的化學知識設計一個驗證人體呼出氣體中含較多二氧化碳的實驗，然后請一名學生上臺演示實驗。這樣，學生對二氧化碳的鑒定方法就有了直觀的認識。接著組織學生分組實驗，并通過PPT呈現一系列問題串：①植物呼吸作用產生二氧化碳的實驗中，為什么要用密閉的黑色塑料袋裝蔬菜？新鮮的蔬菜和燙過的蔬菜有什么不同？②A、B袋內的氣體使石灰水發生變化了嗎？比較兩只袋內的氣體，說明植物呼吸過程中產生了什么氣體？③植物呼吸作用消耗氧氣的實驗中，小木條的火苗在甲、乙兩只錐形瓶內火焰有無變化，為什么？比較兩只瓶內的氣體，說明植物呼吸過程中消耗了什么氣體？氧氣跑到哪里去了呢？④兩組實驗是否設計了對照實驗？如果有，分別是哪一組？在教師的引導下，學生通過觀察實驗現象，對比分析實驗結果，相互討論交流，會說出植物的呼吸作用是在活細胞中進行的；在呼吸作用過程中會產生二氧化碳，消耗氧氣。至此，學生對植物體具有呼吸這一生物學重要事實就有了明確的認識，但如何引導學生歸納、總結呼吸作用的概念呢？于是，再啟發學生思考：“為什么人和植物在呼吸時，吸入了較多的氧氣，而呼出氣體中二氧化碳會變多？”將學生自然引向對呼吸作用實質問題的探究。但是，蘇教版七年級上第四節“植物的呼吸作用”教材可提供學生學習和思考的生物學事實資料明顯不足，我們在課前設計了一個模擬生活情境的實驗給予補充，分別將等質量的干蠶豆種子和萌發的蠶豆種子裝在兩只相同的保溫瓶中24h，上課時，讓學生用手摸一摸兩只瓶子內部，說出感覺是否一樣。從而引導學生提出探究的問題：萌發的種子為什么會產生熱量？接著，組織學生討論，在教師的引導下，學生通過合作學習，交流補充，得出種子的呼吸作用是一個比較“花費時間”且釋放能量的過程，其中部分能量以熱能的形式散失出來，學生總結的“花費時間”可以理解為呼吸作用是一系列復雜變化的。這樣，引導學生由表（呼吸）及里（呼吸作用）進行抽象、概括，幫助學生建構了呼吸作用的概念，與此同時，學生的思維能力、交流表達能力、合作探究能力等得到了有效鍛煉和提高。研究表明，科學概念只有通過觀察、實驗、比較等有意義的學習過程建構而來，學生才會留下深刻的印象并對概念形成較好的遷移與運用能力?！皩嵺`出真知”、“事實勝于雄辯”是能穿越時空的教學法則，也是概念建構過程中眾多教學策略中的首選。
三、進行比較分析，深化對重要概念的理解
學生對事物的認知是一個從感性到理性的過程。在教學中引導學生通過對生物學事實的觀察、比較、分析、歸納與總結，經歷了概念形成的思維過程，幫助學生建構了植物呼吸作用的概念，但在教學實踐中發現，學生對呼吸作用概念的本質認識仍然達不到教學目標的要求，還需要在課后組織學生對植物光合作用和呼吸作用概念的比較對比，以深化對重要概念的理解?？刹捎昧斜砀竦姆椒◤陌l生的部位，條件、原料、產物、能量轉變等方面引導學生尋找植物光合作用和呼吸作用概念之間的區別與聯系，幫助學生深入理解概念，辨析概念，掌握概念。
■ 變化在概念呈現的方式
《義務教育生物課程標準（2011年版）》第三部分課程內容，10個專題每一個部分都出現了這樣的描述——“教學中，教師要幫助學生形成以下的重要概念”。
如“生物圈中的人”專題提出了以下重要概念——
人體的組織、器官和系統的正常工作為細胞提供了相對穩定的生存條件，包括營養、空氣等，以及排除廢物。
消化系統包括口腔、食道、胃、小腸、肝、胰、大腸和，其功能是從食物中獲取營養物質，以備運輸到身體的所有細胞中。
循環系統包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液，其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養物質、廢物和激素等物質。
呼吸系統包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產生的二氧化碳。
泌尿系統包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道，其功能是排除廢物和多余的水。
……
認真分析這些內容，50個重要概念并沒有超出具體內容的要求，而是采用了描述概念內涵的方式來傳遞概念。標準認為，用描述概念內涵的方式來傳遞概念可以更好地針對學生的年齡特點和認知能力來確定概念教學的深度和廣度，以切實達到預期的教學目標。
■ 聚焦教學中的研究問題
生物學概念是學習的核心內容，目前存在著單純背概念、對概念的內涵理解不清的問題。因此，教師應該在備課中凸顯研究概念的形成過程，及在概念形成過程中學生應該具有哪些學習行為和活動經驗。
第一，精選生物學事實，為形成概念奠定基礎。
以往的教學中生物學事實不是多了，就是圍繞概念的選擇不到位，造成學生構建概念的情境事實選擇不足。如圍繞著“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這一概念，從實驗觀察入手，充分觀察洋蔥、番茄、口腔上皮細胞的結構，使學生認識到雖然性狀不一，但都具有細胞的基本結構。觀察中，學生能夠排除形狀、大小等非本質屬性，幫助學生主動構建細胞是生物體結構和功能的基本單位這一重要概念。
第二，外顯從事實到概念的思維過程。
事實充分了，是不是就能夠自然形成生物學概念？在充分的事實背后還需要學生進行一定的思維加工，如進行歸納、類比、分析等，教師要搭建產生這些思維活動的臺階，尤其在備課過程中要外顯對其的研究過程，預設出問題和解決問題的過程。其實，教學目標中的過程方法目標常指向這里，而當前過程方法目標的制定還是比較空，難以落實。
如《觀察根的結構》一節課，學生用顯微鏡觀察根的永久裝片，并畫各部分典型細胞圖，這一教學過程對學生是有一定難度的。首先，要能夠用顯微鏡觀察到細胞，要通過比較發現根尖細胞形態和大小不同；進而，還要發現在不同中，一定的區域內細胞性狀和大小又是基本相同的；再從相同的細胞中找到典型的畫出結構才完成任務。備課中，教師要將這樣的思維過程納入研究中，設計一定的指導語，適時給出一定的圖片，才能夠支持學生完成這一觀察比較活動。
第三，關注概念之間的聯系，突顯概念背后的生物學觀點。
關鍵詞：初中生物；重要概念；實驗教學；教學案例；重要價值
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）03-0075-04
一、重要概念的提出
2011年新頒布的義務教育《生物課程標準》首次提出“重要概念”，提出讓學生通過掌握重要概念來把握生物學科本質和核心內容。初中生物課程共有10個主題，每個主題下設重要概念，每個重要概念下設支撐它的核心內容，重要概念共50個。其中，有些重要概念容易理解，如科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑；有些重要概念比較抽象、微觀，如動物細胞、植物細胞都具有細胞膜、細胞質、細胞核和線粒體等結構，這些抽象的概念，僅僅依靠傳統的講授或者展示模型圖片的方式很難讓學生對其深刻理解。
二、實驗對促進學生理解重要概念的價值
生物學科是以實驗為基礎的科學，在生物教學中應該重視實驗教學。新課程的重要理念是培養學生的科學素養和終生學習的能力，實驗教學恰恰是培養學生動手、動眼、動腦進行科學探究過程。初中生物新課標更加強調實驗教學的重要價值和教育教學功能。生物學科中那些抽象、不易理解的重要概念，需要借助實驗使其顯性化和具體化，比如細胞膜的選擇透過性這個重要概念可以借助植物細胞質壁分離與復原實驗加以展示；另一方面，在生物教學的某些環節需要借助實驗幫助、促進學生理解概念、知識。
綜上所述，借助實驗促進初中學生對重要概念的理解可以從兩個方面體現：有的重要概念比較深奧，可以借助實驗剖析概念要素，理解概念內涵，符合學生從感性到理性的認知發展規律；有的重要概念借助實驗可對學生理解某些知識起到畫龍點睛的作用。當然，這兩種情況的實驗形式要靈活選擇，可以是演示實驗，可以是驗證實驗，還可以是探究實驗，要根據教學目的、教學實際去確定。
三、借助實驗促進學生理解重要概念的教學案例分析
案例1 骨的結構與成分
教材分析：《骨的結構和成分》是初中生物第二冊第八章《生物的運動》第二節《運動的形成》中第二課時內容，是在第一節學習動物運動方式的基礎上，探討動物運動的形成，為學習動物的行為打下基礎。本課先讓學生觀察長骨的內部結構，分析其作用，建立長骨是一個中空的堅實的生活器官的概念；再通過探究魚骨的成分，增強對骨的成分和特性的感性認識，推測骨的成分與特性的關系。然后，介紹在人的一生中骨的成分是動態變化的，從而使學生增強體育鍛煉的思想意識，并為學習運動打下基礎。
學生認知分析：
1.知識方面：
學生已有知識：已經知道人體的運動離不開骨，并且對骨的堅硬性有一定認識。
待解決的問題：骨的內部結構；骨是否是生活器官；骨的成分和特性。
2.能力方面：
學生已有能力：按實驗要求、步驟進行操作，會用一定的方法進行實驗觀察。
仍需訓練的能力：根據實驗材料、用具等進行實驗設計的能力；對實驗現象進行分析、歸納的能力；小組合作、交流探索知識和解決問題的能力。
教學實施過程：
小游戲引課：老師說出肱骨、股骨、尺骨等骨的名稱，學生兩人站在講臺上，其中一位根老師說的骨名稱快速在另一位同學身上指出來，其他學生認真觀察、評判。
教師提問：從形態方面看，剛才我們說的骨都是什么骨？學生答：長骨。
長骨在人體中主要起什么作用？
生物體的結構與功能是適應的，是什么樣的結構使長骨具有這樣的功能呢？這節課就來學習骨的內部結構。
請學生觀察已經鋸開一段的長骨：
觀察方法：一看二摸。
觀察順序：從外到內，從上到下。
教師和學生一起總結骨的結構和功能。
展示圖片并提問：
1.姚明的長骨中是黃骨髓，為什么還能捐獻骨髓造血干細胞？如果配型相合，從那里取骨髓？
2.青少年為什么能夠不斷長高？
3.骨折后愈合的骨是什么結構？
4.為什么老人比小孩更容易發生骨折呢？
過渡：老人比小孩更容易發生骨折是因為他們骨的特性不同。下面我們來學習骨的特性。
學生以小組為單位觀察魚肋骨，感受骨的堅硬和彈性。
為什么骨既堅硬又有一定的彈性，這和什么有關呢？
你知道骨里有什么物質嗎？
展示骨粉的營養成分表，學生從中里獲取信息，歸納骨的組成物質有兩大類：有機物和無機物。
提出假設：骨的成分對骨的特性有決定性影響。
引導學生思考：骨中含有機物和無機物兩類物質，是二者共同決定骨的特性，還是其中之一決定骨的特性？我們該如何進行探究？
學生提出可把兩類物質分開，單獨地研究一類物質的作用。
提問：顯然，魚肋骨中的有機物和無機物難于簡單分開，怎么辦呢？
學生提出可以去除骨中的一類物質，研究剩下的另一類物質的作用。
學生根據實驗材料、用具，設計實驗以探究骨的成分與特性之間的關系。
演示碳酸鈣粉末在鹽酸中溶解的實驗，展示小麥種子燃燒的實驗圖片，引導學生分析實驗中所發生的變化以及魚肋骨的作用。
提問：你知道在實驗中要注意哪些安全問題嗎？
根據學生回答教師出示：
1.正確使用酒精燈和火柴。
數學概念是人類對現實世界的空間形式和數量關系的簡明、概括的反映，并且都由反映概念本質特征的符號來表示，這些符號使數學比別的學科有更加簡明、清晰、準確的表述形式。在中學數學教學中，正確理解數學概念是掌握數學基礎知識的前提，是學好定理、公式、法則和數學思想的基礎，對數學概念的理解和掌握既是正確思維的前提，又是提高數學解題能力的必要條件。而數學概念形成的主要途徑可以說是教學。
三角形的內角和這一定理在初中的數學中有著舉足輕重的地位，它是初中數學最基礎、最重要的內容之一，是以后學習多邊形內角和的基礎，特別是現代生活中的“鑲嵌”，也離不開三角形的內角和定理。學習它，特別是學習它的推理證明，可以發展學生的思維品質，培養他們自主學習、合作探究、推理論證等能力。
根據皮亞杰的認知發展理論，學生在遇到新概念時，總是先用已有認知結構去同化，如果獲得成功，就得到暫時的平衡；如果同化不成功，則會調節已有認知結構或重新建立新的認知結構，以順應新概念，從而達到平衡。本文以《14.2（1）三角形的內角和》為題目，說說我是怎樣依據學生概念學習的這種機制，利用新概念與學生已有認知結構之間的差異來設置出相應的教學情境，以使學生能夠意識到這種不平衡，從而引起學生的認知需要，促使學生展開積極主動的學習活動。
本節課的教學目標有：（1）經歷對三角形內角和進行猜測、說理證實的研究過程，體會直觀感知與理性思考的聯系和區別，感受添加輔助線的依據；（2）掌握三角形的內角和性質，能運用這一性質進行簡單的說理計算。本節課的教學難點是：感受輔助線生成的過程，證實三角形內角和的性質。本節課是由實驗幾何向論證幾何過渡，初步經歷和體驗幾何推理的過程.
作為幾何證明的重要組成部分，這節課所涉及的內容對于幾何證明的學習顯得十分重要。其原因一方面在于，這是添加輔助線、進行幾何證明的首次學習，學生對此普遍感到困難；另一方面，這是《義務教育數學課程標準》下的“幾何公理體系”第一次循環的綜合運用，即“兩直線平行，內錯角相等”“內錯角相等，兩直線平行”的綜合應用。
我認為本節課的重點和難點是證明三角形內角和為180° 的輔助線的添法。為了證明的需要，在原來的圖形上添畫的線叫做輔助線，輔助線通常畫成虛線。三角形的內角和為180°，這個定理學生小學已經學過，而且用操作的方法進行了初步的驗證，因此，本節課主要是定理的證明。在證明的過程中，設置了一個小提示，“180°是在什么情況下出現的？你可以怎樣建構。”由于剛剛學習過平行線，因此，學生多數都能聯想到兩直線平行，同旁內角互補；也能想到，平角為180°，學生有了初步的想法：添加平行線。然后我根據學生的特點安排了分組討論證明，學生經過小組討論，一共獲得了如下幾種證明的方法：
方法1：作AD//BC，根據兩直線平行，內錯角相等和同旁內角互補，得到∠C=∠DAC，∠B+∠BAD=180°，再根據等量代換，得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法2：過點A作ED//BC，根據兩直線平行，內錯角相等，得到∠C=∠DAC，∠B=∠EAB，再由等量代換和平角的意義從而得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法3：過點A作ED//BC，延長BA，根據直線平行同位角和內錯角相等，得到∠C=∠DAC，∠B=∠EAD再由等量代換和平角的意義得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法4：過點A，B，C作AD//BE//CF，根據兩直線平行，內錯角相等則∠ACD=∠DAC，∠EBA=∠BAD，再由兩直線平行，同旁內角互補，得∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°。
方法5：過點A，B，C作ADBC，BEBC，CFBC，由垂直的意義，得到∠EBC=∠FCD=90°，再由兩直線平行內錯角相等，得∠ACF=∠DAC，∠EBA=∠BAD，最后由兩直線平行，同旁內角互補得到∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°。
關鍵詞：生物學；課程標準；概念教學
《義務教育生物學課程標準》明確提出：“生物學概念是生物學課程內容的基本組成?！鄙飳W重要概念處于學科中心位置。教師在設計和組織教學活動時，應注意圍繞重要概念展開，精選恰當的教學活動內容，以促進學生對重要概念的建立、理解和應用。對于概念教學，我們一線教師首先必須理解其含義。
一、什么是概念
說到概念，人們一般想到的是概念的名稱和定義光合作用，生態系統，生態因素……“植物細胞有細胞壁”是概念嗎？“生物與環境相互依賴，相互影響”是概念嗎？在《現代漢語詞典》中是這樣解釋概念的。概念是思維的基本形式之一，反映了客觀事物的一般的、本質的特征。人類在認識過程中，把所感覺到的事物的共同特點抽出來，加以概括，就成為概念。
二、什么是重要概念
談重要概念，實際上是強調核心概念。什么是重要概念：“生物學重要概念處于學科中心位置，包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用”。費德恩等人認為，核心概念是一種教師希望學生理解并能在忘記其非本質信息或周邊信息之后，仍然能應用的概念性知識。埃里克森認為，核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間，源于學科中的各種概念、理論、原理和解釋體系，為領域的發展提供了深入的視角，還為學科之間提供了聯系。
三、如何認識課標中的50條重要概念
1.這50條重要概念是從課程內容中提煉出來的重要知識，其中有的是傳統意義上的概念（有概念的名稱、內涵和外延），有的不是。課標中的“概念”比邏輯學、心理學意義上的“概念”要寬泛。不要糾結于核心概念、重要概念、具體概念的區分。
2.要理清相關概念的關系，把握其內容邏輯聯系，以幫助學生形成良好的知識結構。例如“生物體的結構層次”主題有六條重要概念。（1）細胞是生物體結構和功能的基本單位。（2）動物細胞、植物細胞都具有細胞膜、細胞質、細胞核和線粒體等結構，以進行生命活動。（3）相比于動物細胞，植物細胞具有特殊的細胞結構，例如葉綠體和細胞壁。（4）細胞能進行分裂、分化，以生成更多的不同種類的細胞用于生物體的生長、發育和生殖。（5）一些生物由單細胞構成，一些生物由多細胞組成。（6）多細胞生物體具有一定的結構層次：包括細胞、組織、器官（系統）和生物個體。其中（1）是統領本主題的上位概念。（2）和（3）兩個概念是說明細胞自身進行生命活動的結構。（4）說明生物體的生長、發育和生殖等功能是通過細胞實現的。（5）和（6）兩個概念是說明在結構上細胞與生物體的關系。
3.還要區分事實性知識與概念性知識，詞典中的概念與頭腦中的概念，前概念與科學概念，正確處理它們之間的關系。事實性知識本身不能遷移，它是構建概念的基礎，只有形成概念后，才能遷移。如，工業污染區，深色的樺尺蛾越來越多，淺色的樺尺蛾越來越少（事實）。事實是可以觀察到的，可以被描述的。在此基礎上通過觀察、分析、歸納等一系列思維活動形成概念。概念是思維活動的結果，概念是以事實為基礎的。如，工業污染區，樺尺蛾的變化是自然選擇的結果（概念）。教學的目的是幫助學生在頭腦中建構接近于“詞典中的概念”的概念。
一、生物學前概念的遷移與矯正
學生在學習任何概念性知識之前，實際上都已經有了前概念。前概念是存在于人們頭腦中相對于新知識的已有的認知，可能是正確的，也可能是片面的或錯誤的。前概念的成因，主要是日常生活中的經驗及正確或錯誤認識的積累。我們認識事物的過程，就是這樣一個從前概念逐步發展到新概念的過程。無論對哪一門學科知識的學習，也無論是哪一個年齡段的認知，都有這樣的特點，尤其生物學科與人類生活實際聯系非常緊密，所以前概念非常豐富。奧蘇貝爾(D.P.Ausubel)的同化論觀點對概念的習得作了精辟論述，認為學習者頭腦中已有的知識結構在新概念的習得中起著至關重要的作用，當新概念與頭腦中前概念間存在某種類屬關系時，若指導者能給予有效引導，使學習者能將新概念與頭腦中已有概念間的這種類屬關系進行正確鏈接，將有利于學習者將新概念同化到自己頭腦的已有概念體系中，從而習得概念。因此，如何利用前概念進行有效的生物學概念教學，值得探討研究。
正確的前概念是學習生物學科學概念的良好基礎和鋪墊，它的正遷移作用可成為生物學概念學習的資源和概念學習的新的增長點，可使學生盡快地掌握新知識和知識結構。如學生在學習生物學概念前自己對生活中的一些生命現象和規律已有所了解，如：“向日葵隨太陽轉”“根的向地性與莖的背地性”，能促進對“生長素”概念的理解；“人感到寒冷時會打哆嗦”“一個球向你飛來時，你會接住或躲開它”，這些都能促進對“激素調節和神經調節”概念的理解；“種瓜得瓜，種豆得豆”“一貓生九崽，連母十個樣”，可促進對“遺傳與變異”概念的理解。這些已知正確的前概念，一方面有助于遷移到新概念的習得和有意義的建構，另一方面，有助于激發學生進一步學習生物科學的興趣和動機。
片面或錯誤的前概念會成為生物學概念學習的障礙，這些錯誤的前概念如果得不到及時矯正，將影響對生物學概念的同化和順應，使學生形成錯誤的思維，阻礙生物學科學概念的建構。如學習“植物個體發育”概念前，學生頭腦中就有農作物的“春天播種，秋天豐收”的前概念，片面地認為植物的個體發育從種子開始，這就阻礙了學生建構“植物個體發育從受精卵開始”的科學概念；由于綠色植物能吸收二氧化碳、產生氧氣，學生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧氣的前概念，這個錯誤的前概念阻礙了“呼吸作用”概念的建構。又如，前些時間媒體上猛然間刮起了“吃基因補基因”的風潮，在社會上形成“吃核酸長核酸”的錯誤前概念。對于這些片面、錯誤的前概念，必須給予矯正，否則不能建構科學的概念。例如，針對“吃基因補基因”的前概念，可以通過對核酸的消化、代謝、合成的分析，使新知識與學生的前概念產生沖突，讓學生暴露出錯誤觀念，正確看待自己原有的生活經驗，把對事物表面現象觀察所得到的經驗與生物學知識不一致的地方提出來進行反思，找出矛盾所在，經歷思想上的沖突和震撼，造成認知結構的不平衡，促成原有知識結構的順應，用科學的概念代替原有的錯誤觀念，實現錯誤前概念向科學概念的轉變。
二、生物學概念的有效建構
瑞士著名心理學家皮亞杰(J.Piaget)在其《發生認識論原理》中指出：“認知的結構既不是在客體中預先形成了的，因為這些客體總是被同化到那些超越于客體之上的邏輯框架中去，也不是在必須不斷地進行重新組織的主體中預先形成了的。因此，認識的獲得必須用一個將結構主義和建構主義緊密地連接起來的理論來說明，也就是說，每一個心理結構都是心理發生的結果，而心理發生就是從一個較初級的結構過渡到一個不那么初級的(或較復雜的)結構?！盵1]概念圖的運用能較好地促進生物學概念的有意義的建構，如學習“光合作用”的概念時，指導學生利用概念圖(如下圖)建構光合作用的概念，不僅能拓展科學概念，還能培養學生的思維能力。它為學習者提供了一種學習科學語言的形式和建構科學知識的有效手段，有利于對概念知識的整合，有利于把握生物學概念的內涵與外延，能較好地提高學生生物學概念的結構化程度，有助于學生建立良好的認知結構。大量的研究表明：概念圖可以幫助教師提高教學效率，概念圖策略更適合于科學課程，且生物學上的顯著性要大于化學和物理；它可以促進學習者進行有意義的學習；可以改變學習者的認知方式；有利于培養學生創造性思維。
三、生物學概念發展過程的展示
學習生物學的概念，不僅要學習概念的內涵與外延等理論知識，也要學習概念的產生、發展的演變過程。科學是一個發展的過程，任何生物學概念都要經歷產生、發展的過程。其實學習生物學概念的產生發展的過程，就是學習概念的發展史。
(一)學習概念的發展過程是生物學科教學的需求
《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱《標準》)中建議安排的學習概念發展史有兩類。一類是必修或選修課本中以課文形式呈現的史料，如學習“細胞”概念時，要求分析細胞學說建立的過程；學習“光合作用”概念時，要求說明光合作用及其對它的認識過程；學習“遺傳物質”概念時，要求總結人類對遺傳物質的探索過程；學習“生長素”概念時，要求概述植物生長素的發現和作用；學習“基因工程”概念時，要求簡述基因工程的誕生過程；等等。另一類是建議學生自行搜集的相關資料，如學習“DNA”概念時，建議學生搜集DNA分子結構模型建立過程的資料；學習“進化”概念時，要求學生搜集生物進化理論發展的資料；學習“免疫”概念時，要求學生搜集有關干細胞研究進展的資料。除此之外，教材有些專題內容還涉及科學家進行探索的經典實驗及資料，如孟德爾定律的發現、核酸是遺傳物質的實驗分析等。
(二)學習生物學概念發展過程有助于理解概念的科學知識
科學是一個發展的過程，任何生物學概念都要經歷產生、發展的過程。學習概念發展過程不僅有助于了解概念的演變過程，而且有助于學生深刻地理解和牢固地掌握生物學概念的內涵與外延，從而理解生物學概念的科學本質。如在學習“光合作用”的概念時，讓學生學習“光合作用”的發展史：古希臘學者亞里士多德提出，土壤是構成植物體的原料；1642年赫爾蒙特(J.vanHelmont)栽培的柳苗試驗，證明柳樹營養生長物質不是來源于土壤，而與空氣和雨水相關；1771年普利斯特利“綠色植物—燭—小鼠”實驗，證明植物光合作用可以更新空氣；1864年薩克斯“葉片半遮光—碘蒸氣”實驗，證明光合作用可能產生淀粉，并需要光；1880年恩吉爾曼“水綿—好氧性細菌”實驗，證明光合作用產生O[，2]，葉綠體是綠色植物光合作用場所；上世紀30年代魯賓和卡門同位素標記實驗，證明光合作用產生的O[，2]全部來自H[，2]O。通過概念發展史的學習，學生自然得出光合作用概念的實質，把無機物(O[，2]和H[，2]O)轉變成有機物，把光能轉變成化學能，同時也清晰地掌握光合作用的物質變換的過程及場所。
(三)學習生物學概念發展過程有助于學生形成科學的觀念
英國的“國家科學課程”中對于引入科學概念的解釋為：學生應該理解科學概念隨著時間而改變、發展的方式，理解這些概念及其應用是如何受社會、精神和文化背景影響的。由此不難看出，生物學概念的發展史中，不僅記載著生命科學知識的形成過程，而且蘊涵著科學家的創造思維方式和靈活多樣的科學方法，體現科學家尊重事實、服從真理和實事求是的科學態度，以及勇于創新、善于合作和無私奉獻的科學精神。所以學習生物學概念的發展史，不僅有利于更好地理解、掌握生物學概念，而且有利于學生形成科學的觀念，提高生物學科學素養。
四、生物學概念負載研究方法的滲透
生物學是一門自然科學，也是一門實驗科學。在生物學的發展過程中，尤其是實驗生物學出現以后，研究手段和方法一直起著非常重要的促進作用。有些研究技術和方法的出現，甚至使生物學產生了飛躍性的發展，如顯微鏡技術和基因工程技術等分別導致了近代和現代生物學的產生。沒有研究技術和方法的不斷進步，也就沒有生物學今天的巨大發展。所以學習生物科學，不僅要學習生物學的概念，還要了解生物學概念所蘊涵的科學技術和研究方法。
(一)滲透傳統的生物學研究方法
生物學傳統的方法較多，如觀察法、調查法、顯微鏡法、放射性同位素示蹤法、解剖法、實驗法等，它們不僅是生物學積累事實材料的基本手段，而且是檢驗假說和理論的重要途徑。如學習“生物體的化學元素”的概念時，滲透“放射性同位素示蹤法”；學習“礦質元素”概念時，滲透“土培法”“沙培法”“水培法”；學習“葉綠素”概念時，滲透“層析法”和“光譜法”；學習“動物激素調節”的概念時，滲透臨床觀察法和動物實驗法(如腺體摘除法、腺體移植法、結扎法、注射法、口服法等)；學習“種群”概念時，滲透“標志重捕法”。
(二)滲透模型方法
美國《國家科學教育標準》把模型和科學事實、概念、原理、理論并列為科學主題的重點，并將構建、修改、分析、評價模型作為高中學生的基本科學探究能力。《標準》依據國際科學教育的發展，將模型和模型方法列入了課程目標。所謂“模型”，是指模擬原型(所要研究的系統的結構形態或運動形態)的形式。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質特征。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法，是邏輯方法的一種特有形式。如在高中生物課程中經常使用的物質模型有實物模型如生物體結構的模式標本，模擬模型如細胞結構模型、各種組織器官的立體結構模型等；思想模型是物質模型在思維中的引申，根據構建模型的思想方法的不同，又可以分為兩類。一類是以形象化方法(或稱為意象思維方法)構建的具象模型，它是人們在思維中通過對生物原型的簡化和純化而構思出來的。具象模型具有一定的形態結構特征，如DNA分子雙螺旋結構、生物膜液態鑲嵌模型等。它能使研究對象直觀化，既可以促進研究，又可以簡略描述研究成果，使之便于理解和傳播。另一類是以理想化方法(或稱抽象思維方法)構建的模型，是人們抽象出生物原型某方面的本質屬性而構思出來的，例如，呼吸作用過程圖解、光合作用過程圖解等過程理想模型，食物鏈和食物網等系統理想模型。[2]《標準》很重視模型和模型方法。例如，“穩態與環境”模塊中有兩個活動建議：“探究水族箱(或魚缸)中群落的演替”和“設計并制作生態瓶”，都是運用模型的探究。所以，生物學教學中，要結合生物學概念的教學，不斷地滲透模型的方法，這不僅能完善學生對生物學概念的認知結構，而且能提升思維能力。
(三)滲透數學方法
數學方法指運用數學語言表述事物的狀態、關系和過程，并加以推導、演算和分析，以形成對問題的解釋、判斷和預測的方法。目前，數學在生物學、醫學等領域正起著越來越重要的作用，數學方法在科學教育中的價值更是不言而喻。高中生物課程對數學方法的使用主要有三個方面。第一，用數學式來定義抽象的生物學概念。《標準》沒有明確要求用數學式定義概念，但“穩態與環境”模塊中，列舉“種群的特征”這個知識點，如果涉及種群密度，年齡結構和性別結構，出生率和死亡率等，就是用數學式定義的概念。這類定量的概念以數學方法揭示事物的本質及其發展變化規律，為研究工作提供一種簡明精確的形式語言，具有重要的科學認識論價值和方法論價值。第二，用數學方法對生命現象的空間關系和數量關系進行描述、分析和計算。如以條形圖、曲線圖、統計圖等來表現某一生命現象的統計數字大小及其變化。第三，用統計方法來研究隨機現象的規律性變化。統計方法在生物界廣泛存在，學習“遺傳定律”時，滲透孟德爾是如何使用描述統計方法對豌豆雜交實驗結果進行定量觀察和數據分析，依據統計方法從樣本到總體的推理，才發現了遺傳性狀的分離現象和自由組合現象。
(四)滲透系統分析方法
現代生物學的分析性研究已深入到分子、量子水平，但為了揭示生命運動的奧秘，還必須從生命系統的各個組成部分的聯系和相互作用中，從它們和外界環境的相互聯系和相互作用中了解整體。這就需要進行系統分析?，F代系統分析包括定性分析和定量分析，高中生物學教育一般只能做定性分析，如同美國《國家科學教育標準》所要求的“學會從系統的角度思考和分析問題”。例如，學習“細胞器”的概念時，要讓學生明白每個細胞器都具有一定功能，而且它們的結構與功能一般相互聯系，但要完成某個具體功能時，細胞必須是一個完整的結構，否則就不行。又如，生物膜也是一個系統，它包括細胞膜、核膜、液泡膜、線粒體模、葉綠體膜、內質網膜、高爾基膜等，它們的組成成分是一樣的，但具體的功能不同，它們是相互聯系、相互制約、不可分割的統一的整體。又如“生態系統”的概念，是一個宏觀的系統，它們的組成及營養結構組成一個典型的系統。
五、生物學概念蘊涵價值的體現
生物課程中的價值觀具有豐富的內涵，價值觀不僅強調對個人價值的判斷，更強調對社會價值、科學價值、人文價值的判斷。在生物學概念的教學中，要充分挖掘概念所蘊涵的價值因素，并有意識地貫穿于教學過程之中，這樣才能使情感態度與價值觀有機地滲透到課程教學內容中去。
(一)實用價值
生物學與人們的衣食住行、衛生保健以及環保密切相關。生物學對人類生活的實用價值是人類發展史上一個古老的話題，但在今天卻被賦予新的意義。例如，在學習“細胞的分裂、分化、癌變、衰老”“生殖、發育”等概念時，可以讓學生了解目前生物學在植物組織培養技術、克隆技術、生殖技術、器官移植、惡性腫瘤治療等方面的應用價值；在學習“植物新陳代謝”概念時，可以讓學生了解生物學在解決我國目前社會經濟發展的一大熱點——“三農”問題中的重大作用；學習“發酵”概念時，讓學生了解利用酵母菌發酵制造啤酒、果酒、工業酒精，利用乳酸菌發酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大規模生產青霉素，利用微生物發酵生產藥品，如人的干擾素、胰島素和生長激素等方面的應用價值。
(二)科學人文價值
人們常說，21世紀生命科學將成為帶頭科學，這一方面指生物科學技術的發展正在極大地影響著人們的生活和經濟、技術的發展，另一方面指生物科學的發展正在深刻地改變著人類的思想和思維方式。生物學不僅具有科學價值，還具有巨大的人文價值。在生物學概念教學中，滲透人文性和科學性的統一，能拓寬學生的學科視野，使學生的抽象思維和形象思維協調發展，既有利于學生全面發展，又有利于培養學生創新的思維品質。例如，在學習“酶”的概念時，讓學生了解有關酶的諾貝爾獎獲得者及成就，同時，還可以講解其中一些科學家不畏艱難、不畏權威，勇于攀登的科學精神。這樣不僅能激發學生以后從事科學研究的動機，而且能激發學生形成勇往直前的精神。
(三)美育價值
關鍵詞：初中生物教學 科學概念 前概念 有效轉變
由于學科處于尷尬地位（如因為未納入中考而被有意無意地忽視），初中生物教師在教學中要花很多精力培養學生學習生物科的興趣，又要降低學生學習的難度，不少生物教師便淡化了科學概念等抽象內容的教學。事實上，在科學知識的學習中有大量的科學概念，它們是構成科學知識的基本單元，這些概念互相鏈接，才形成了自然科學的基本框架。要掌握好這個框架，最基礎的是要掌握科學概念。因此，重視初中學生生物學科學概念的學習顯得尤為重要。故而，生物教師在教學中要善于利用前概念教育資源作有效轉變，引導學生將生物學前概念提升為生物科學概念。
生物學前科學概念(以下簡稱前概念)指的是個體所擁有的概念的內涵、外延及其例證與科學概念不盡一致的生物學概念。狹義的“前概念”指教學前概念，廣義的“前概念”指前科學概念。前概念具有隱蔽性、頑固性和不連貫性；但它并不都是錯誤的概念，它是學生的精神財富，學習者擁有的前科學概念也可把學習引導到當前的科學概念上來，它是個體認知的必然產物，也是值得教育者注意和利用的教育資源。如何有效引導學生將生物學前概念提升為生物科學概念，是值得我們關注與研究的課題。
一、熟悉學生前科學概念的由來，刺激學生內因，做好適時同化或順應
學生前概念的由來依內外部的維度來分，包括學生個體及其相關的外部因素，學生個體是前科學概念形成的內因，是最根本的來源。外部因素包括與其相關的初中生物學教師、初中生物學教學資料、同學、朋友等。學生個體在接受正式的生物教育之前，同時通過小學自然科學關于生命世界的學習，對日常生活中有關生物現象的大量問題，如能看得見、摸得著的生物如花、鳥、蟲、樹、草及人等形成了較多的前概念，都有了自己特定的理解，因此學生頭腦中的生物學前概念涉及的生物學內容相當廣泛。
Posner等人結合皮亞杰的“認知建構主義”理論以及庫恩的“范式更替”理論，提出了著名的“概念轉變學習理論”。該理論將科學學習過程看作是學生原有概念的發展、修正或轉變的過程，這就離不開個體通過“同化”與“順應”過程逐步建構自己的認知結構。個體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認知結構內的過程即同化，如在“動物體的結構層次”中，知道細胞群如何形成不同組織后，能更好地理解器官、系統等結構層次的形成。這個同化過程中，前概念到科學概念的遷移是積極的；而原有認知結構無法同化新環境提供的信息時所引起的個體認知結構發生重組與改做的過程被稱為順應，這需要教師創設學習情境、引發學生們的認知沖突并想辦法解決，也可利用插圖、模型、實驗，加深前概念的直觀化，使新概念由抽象轉變為具體。
二、建立有效的生物學前科學概念轉變教學模式，重演概念的發展進程
為了促使學生實現概念轉變，就是要進行概念轉變教學，生物教師應當探索有效的生物學前科學概念轉變教學模式，重演概念的發展進程，從而利于學生理解科學概念。僅僅告訴學生“正確”的科學概念是不夠的。概念轉變理論認為，學生學習科學的過程是一個概念轉變的過程，而不是新信息的點滴積累，并提出了“概念轉變”的條件。我們根據條件不同，可摸索出不同的教學模式。下面略舉兩例。
情形一：學生前概念中存在不合理信息，我們可以通過類比，引發認知沖突，重新解釋、修正新概念并應用。類比是在解釋難以理解的抽象概念時，使用的一種重要的概念性工具，它可以促使新概念得以被理解。生物學教師應該將教學視為幫助學生逐步獲得較為復雜的科學現象的有關理論的過程。如在“生態系統”概念的學習中，不少同學認為生態系統就是指生物們形成的整體。
情形二：前科學概念和其他領域(目標)知識之間的原理有相似性，可以在已知知識領域和未知知識領域中間嘗試搭橋模式。如學習了動物體的結構層次，通過“細胞-組織-器官-系統-動物體”這一流線圖類比分析植物體，從而概括植物體的結構層次。再如宏觀的生態世界―肉眼可見的生物世界―微觀的生物世界（如細胞、器官、系統、個體、生態系統、生物圈等概念）都可以用到這種搭橋模式去學習。
法無定法，貴在得法，有效的生物學前科學概念轉變教學方式也是多樣化的，這就需要我們不懈探索。
三、在生物實驗教學中，引導學生主動地探究，在探究中重建科學概念
科學來自實驗，概念源于實踐。實驗是生物學科的基本特征，又是學生學習生物知識、探究科學方法和解決問題的重要途徑。如要糾正“是一朵花”這樣的錯誤概念，最好的辦法就是讓學生觀察，主動探究解剖的結構，自己得出“是一個花序而不是一朵花”的科學結論。事實對于學生來說是最有說服力的，親身體驗各種各樣的探究活動是轉變錯誤前概念，建構科學概念的有效辦法。
引導學生主動地探究，因為科學本身就是一個不斷發生、發展的過程，以科學歷史作為支撐，引導學生沿著前人探索生物世界的足跡，一方面，可以學習科學家獻身科學的精神；另一方面，可以使學生理解科學的本質、掌握科學研究的方法。在這過程里，通過研究活動，借助或校正學生已有的前概念教育資源，讓學生更容易理解、掌握科學概念。例如，關于“光合作用”概念教學，我們安排了在光照下金魚藻釋放了使快熄滅的衛生香復燃的氣體，學生推理是光合作用產生了氧氣，然后展示普利斯特利的三個小實驗，學生發現植物可以更新動物呼吸的氣體，但不確定是利用二氧化碳作為原料，這時可以演示在氫氧化鈉和清水兩種環境下綠葉植物的光合作用狀況來證明。最后在“綠葉在光下制造有機物”實驗中，學生發現未遮光的部分脫色后遇碘變藍，結合薩克斯的實驗讓學生領悟光合作用曲折與艱辛、繼承與創新的歷程，讓學生在實驗和歷史的背景與氛圍中體會“光合作用”概念的豐富和完善，并在探究中重建“光合作用”概念。
總之，應充分利用前概念這一教育資源，重視生物前概念的由來和轉變，啟發學生建立正確的科學概念，利用實驗和生活實際問題來促進學生思考，探索概念轉變教學模式，重演概念的發展進程，幫助學生最終系統地建立科學的生物學概念。
參考文獻：
[1]李高峰.初中生生物學前科學概念的研究.2007.
