_概念同化_在高中生物学习中的应用
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概念获得包括 2 个途径：概念的形成；概念的同 化。概念的形成是指由学生从大量相似的事物和现象 中归纳出共同的特征属性，是获得概念的初级形式。 而概念的同化是指学生根据现有认知结构特点和认 知能力，在原有概念的基础上学习新概念的过程，这 是高中生物教学中获得概念的主要形式。 1 “概念同化”的理论依据
扩散”，彼此之间没有从属关系，都是物质出入细胞的 方式，如图 4 所示。
新概念 主动转运
简单扩散
易化扩散
a3
a1
a2
图 4 并列学习模式
学习过程中可以通过比较物质运输的方向、是否 需要载体、是否消耗能量等抓住各自的属性，从而取 得较好的学习效果。 3 概念的获得过程在高中生物教学实例中的运用
以学生“基因”概念的形成和同化过程为例进行 分析。 3．1 前概念阶段
a1
a2
a3
图 1 “新陈代谢”概念图示
光合作用 a4
学生在浙科版必修一教材中先后学习了“蛋白质 的合成”、“ATP 合成和水解”、“细胞呼吸”和“光合作 用”等概念，再归纳出“新陈代谢”概念就轻而易举了。 再如，进行“生态系统”概念教学时，教师可先引导学 生根据已掌握的“种群”、“群落”等概念特点，观察分 析生物群落中的生物与生物、生物与无机环境之间的
奥苏贝尔提出一个较为系统的知识学习同化说， 该学说强调原有概念在学习新概念中的作用。奥苏贝
尔认为“概念同化”是学生在教学条件下获得概念最 基本的模式，生物学概念的学习实际上就是在原有概 念结构的基础上建立新概念结构的过程。 2 “概念同化”的学习模式
奥苏贝尔根据学生原有概念结构与其所要学习 的新概念的关系，提出了三种基本的同化学习模式。 2．1 生物学概念的上位学习模式
原有概念
中心法则
新概念 逆转 录
RNA 复 制
DNA 复制
转录
翻译
a5
a4
a1
a2
Hale Waihona Puke a3图 3 相关的下位学习模式
2．3 生物学概念的并列学习模式 并列学习模式中，新概念与原有概念之间既不是
上位，也不是下位，是横向并列的联系。新概念与原有 的概念进行“概念同化”，找出两者之间的关键属性。 如新概念“主动转运”与原有概念“简单扩散”、“易化
DNA
基因
特点 半保留复制
准确复制 出现差错
传递 规律
显性基因
隐性基因
等位基因 非等位基因 质基因 核基因 基因分离 基因自由组合 伴性遗传
基因型 控制
纯合体 杂合体
相对性状
控制 表现型
显性性状 隐性性状
遗传
变异
（传递信息）
变异 规律
基 因 重 组 — — — 新 基 因 型 基 因 突 变 — — — 新 基 因 染 色 体 变 异 — — —
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
可以协商的合作学习环境。 4.3 建立有效的监督、管理制度
学校教研工作，除了要有切实可行的学期工作计 划，中、长期工作目标外，还应健全监督、管理制度。监 督、管理制度是教研计划落实、执行的保障。 4.4 建立激励机制
“概念同化”学习符合学生的认知结构，使学生能 更顺利的掌握概念；“概念同化”学习将概念按原则进 行分类，使学生对概念的理解更加透彻到位。同时“概 念同化”的系统性为学生系统性复习提供了指导，并 且“概念同化”的过程让学生将生物学概念以直观的 概念图形式表达，既提高了学生学习的兴趣，也大大 提高了学生的创造思维和形象思维能力。
学生在第四章生物的变异学习中，就可以在“基
表达信息
因突变”、“基因重组”和“染色体畸变”等概念的学习
过程中，运用生物学概念的并列学习模式，通过对比
分析，找出各自的属性，解决育种等生产生活实际问
题，形成一个新的概念图示（图 7）。
基因突变
基因重组
染色体畸变
杂交 育种
诱变 育种
单倍体 育种
多倍体 育种
转基因 技术
在上位学习中，已有的概念被认为是新概念的具 体事例。原有的生物学概念范围要低于即将学习的新 概念。就是在若干下位概念的基础上归纳出一个上位 概念。如图 1 所示，在上位学习的模式中，a1 至 an 分 别代表下位概念，A 表示上位概念。
新概念 A
新陈代谢
原有概念
蛋白质的 ATP 合成 细胞呼吸
合成
和水解
原有概念
植物激素
新概念
乙烯
脱落酸
赤霉素
细胞分 裂素
a5
a1
a2
a3
图 2 派生的下位学习模式
生长素 a4
2．2．2 相关的下位学习模式 在相关的下位学习模式中，新概念不仅与上位概
念相联系，而且使上位概念的本质属性得到扩展和深 化。如新概念“RNA 复制”、“逆转录”下位概念的学 习，使原有的上位概念“中心法则”的本质属性发生扩 展和深化，如图 3 所示。
学生在学习概念之前，根据已有的认知结构形成 一些直观的认识，称为前概念。正确的前概念对学习 新概念有非常重要的作用。若前概念是错误的，则需 要对前概念进行转化纠正，以免对新概念的学习产生 干扰。
浙科版遗传学内容是按照科学发展的一般过程 编排的。在“基因”概念正式学习之前，学生在第一章 孟德尔定律学习中，知道了“遗传因子”的概念，同时 对于教材中“等位基因”、“非等位基因”、“显性基因”、 “隐性基因”等概念认识较模糊，于是教师引导学生课 后运用“概念同化”学习模式，形成概念图示，从而降 低孟德尔定律学习难度。学生根据自己的认知结构组 建出概念图，成果展示如图 5 所示。
教研工作总结、表彰会，既能体现学校对教研工 作的重视，又能够及时总结和梳理教研成果、总结教 研工作中成功的经验和存在的不足，同时也起到激励 教师、宣传学校、营造研究氛围的积极作用。因此，笔 者建议学校每学期、每学年召开教研工作总结、表彰 会。
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关系，从而发现生物与无机环境是相互联系、相互依 存的整体。最后归纳出“生态系统”的概念。 2．2 生物学概念的下位学习模式
第 28 卷第 10 期 2012 年
中学生物学 Middle School Biology
文件编号： 1003 － 7586（2012）10 － 0026 － 03
Vol．28 No．10 2012
“概念同化”在高中生物学习中的应用
李雯莺 （丽水学院附属中学 浙江丽水 323000）
人类在认识事物的过程中，把感知事物的共同本 质特点抽象出来，加以概括，就成为概念。生物学概念 是组成生物学科知识的基本单位，生物学科是由众多 的生物学概念及其相互关系而建立起来的知识结构 体系，因此概念获得是学生建构生物学科知识体系的 前提。
等位基因
控制 显性基因
控制 隐性基因
显性性状 相对性状
隐性性状
非等位基因
图 5 学生自己构建的“基因”概念图
学生在第二章染色体与遗传学习中，通过分析基 因和染色体的关系，根据生物学概念的下位学习模 式，使原有的概念基因分离定律和自由组合定律得到 加深和补充。 3．2 抽象概括阶段
抽象概括阶段是学生形成概念的内涵和外延时 期，即找出概念的本质属性特征和适用范围。
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图 6。
蛋白质
载体 染色体 基因
单位 功能片段 核酸 核苷酸
DNA 基本单位 基本单位
RNA
脱氧核 苷酸
核糖核 苷酸
图 6 学生新形成的“基因”的概念图
核苷酸
3．3 应用阶段 在应用阶段，学生可通过概念分析或解决一些生
产生活中实际问题，以加深对概念的理解，使学生获 得一定知识储备同时，能力得到提升。
学校教研工作，为了激励广大教师积极参与，对 在教研工作中作出突出成绩的教师应给予精神鼓励 和物质奖励。学校应建立激励机制，如教研成果在国 家、省、市、县各级获奖，科技创新成果在国家、省、市、
县各级获奖，教研论文在各级期刊发表，指导学生在 各级获奖等，设立明确的奖励等次，激励教师勇于参 与、乐于参与，勇于探索、创新。 4.5 召开教研工作总结、表彰会
学生在第三章遗传的分子基础学习中，明确了 “基因”的内涵，基因是遗传的基本功能单位，是一段 有功能的核酸片段；知道了“基因”的外延，在大多数 生 物 中 即 一 段 DNA， 而 在 RNA 病 毒 中 则 是 一 段 RNA。
教师引导学生可以将新概念“基因”加入之前已 有的概念图示形成新的概念图，现将学生成果展示如
图 7 育种方法和原理概念图示 在高中生物学习过程中，学生通过“概念同化”使 原有的概念图得到不断的发展和完善，从而形成完整 的知识体系。教师可指导学生以“基因”为核心，将已有 的概念图进行重新整合形成新概念图，如图 8 所示。
调控细胞代谢 决定细胞结构
酶、激素
结构蛋白
独特的 双螺旋
空间 结构
转录、翻译
概念和概念之间有较明显的层次性，可以根据各 种分类原则，使概念进行分层。如从微观到宏观可以 形成分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统等几个层
次。“概念同化”学习过程对概念进行分层归类，可以 使学生对概念理解有更科学的认识。 4．3 “概念同化”要系统化
“概念同化”学习注重概念间的相互关系，通过新 概念与相近或相反的概念之间进行比较和分析，发现 彼此的异同点。如“需氧呼吸”和“厌氧呼吸”先构成概 念图，再与其他相关概念如“光合作用”等联系起来形 成概念网络图，深化学生对概念的理解。
“同化”原本是生物学概念，是指生物体将外界物 质转变成自身物质并储存能量的过程。德国教育家赫 尔巴特最早借用“同化”这一概念来解释知识的学习。 他认为学习新观念进入原有观念团内，使原有的观念 团得到丰富和发展，从而为吸收新观念做好准备，使 新旧观念得到同化。
皮亚杰用这一概念来解释儿童的认知发展，认为 心理同生理一样，也有吸收外界刺激并使之成为自身 一部分的过程。他认为认知发展不是一个数量简单的 积累过程，而是不断重建的过程，学习者能将新学的 知识同化到已有的认知结构中去。
下位学习是将学习的从属概念归入到居于上位 的原有概念的认知结构中。原有的概念程度较高，范 围较广，而新概念程度较低，范围较窄。根据新概念和 原有概念的联系，分为派生的下位和相关的下位两 种。 2．2．1 派生的下位学习模式
在派生的下位学习模式中，新概念纳入上位概念 时，原有上位概念就得到证实和补充，上位概念的基 本属性不变。比如说学生已掌握了“植物激素”、“生长 素”、 “细胞分裂素”、“赤霉素”、“脱落酸”等概念后，再 学习新概念“乙烯”。就可以从上位概念“植物激素”派 生下位概念“乙烯”的本质属性仍是化学信息的载体， 起着信息传递作用。乙烯是气体，使原有植物激素的 概念外延得到了扩充，但植物激素的内涵并没有改 变。如图 2 所示，实线代表原有的认知结构，a5 代表要 学习的新概念。
可遗传变异
图 8 学生形成的以“基因”为核心的最终概念图
4 “概念同化”学习过程的反思 “概念同化”学习要求学生根据自身认知结构循
序渐进进行学习，教师要引导学生弄清概念的类别及 其层次关系，才能形成正确的生物概念的体系框架。 具体注意事项如下。 4．1 “概念同化”要循序渐进
“概念同化”学习过程要循序渐进。一般来说上位 概念比较抽象难以掌握，可以通过上位学习模式学 习，从下位概念学习后归纳出出上位概念，学生比较 容易接受。若上位概念具有较强的概括性，则以下位 学习模式为主，通过层层剖析，从整体到细节的学习， 更符合学生的认知过程。 4．2 “概念同化”要分层次
扩散”，彼此之间没有从属关系，都是物质出入细胞的 方式，如图 4 所示。
新概念 主动转运
简单扩散
易化扩散
a3
a1
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图 4 并列学习模式
学习过程中可以通过比较物质运输的方向、是否 需要载体、是否消耗能量等抓住各自的属性，从而取 得较好的学习效果。 3 概念的获得过程在高中生物教学实例中的运用
以学生“基因”概念的形成和同化过程为例进行 分析。 3．1 前概念阶段
a1
a2
a3
图 1 “新陈代谢”概念图示
光合作用 a4
学生在浙科版必修一教材中先后学习了“蛋白质 的合成”、“ATP 合成和水解”、“细胞呼吸”和“光合作 用”等概念，再归纳出“新陈代谢”概念就轻而易举了。 再如，进行“生态系统”概念教学时，教师可先引导学 生根据已掌握的“种群”、“群落”等概念特点，观察分 析生物群落中的生物与生物、生物与无机环境之间的
奥苏贝尔提出一个较为系统的知识学习同化说， 该学说强调原有概念在学习新概念中的作用。奥苏贝
尔认为“概念同化”是学生在教学条件下获得概念最 基本的模式，生物学概念的学习实际上就是在原有概 念结构的基础上建立新概念结构的过程。 2 “概念同化”的学习模式
奥苏贝尔根据学生原有概念结构与其所要学习 的新概念的关系，提出了三种基本的同化学习模式。 2．1 生物学概念的上位学习模式
原有概念
中心法则
新概念 逆转 录
RNA 复 制
DNA 复制
转录
翻译
a5
a4
a1
a2
Hale Waihona Puke a3图 3 相关的下位学习模式
2．3 生物学概念的并列学习模式 并列学习模式中，新概念与原有概念之间既不是
上位，也不是下位，是横向并列的联系。新概念与原有 的概念进行“概念同化”，找出两者之间的关键属性。 如新概念“主动转运”与原有概念“简单扩散”、“易化
DNA
基因
特点 半保留复制
准确复制 出现差错
传递 规律
显性基因
隐性基因
等位基因 非等位基因 质基因 核基因 基因分离 基因自由组合 伴性遗传
基因型 控制
纯合体 杂合体
相对性状
控制 表现型
显性性状 隐性性状
遗传
变异
（传递信息）
变异 规律
基 因 重 组 — — — 新 基 因 型 基 因 突 变 — — — 新 基 因 染 色 体 变 异 — — —
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
可以协商的合作学习环境。 4.3 建立有效的监督、管理制度
学校教研工作，除了要有切实可行的学期工作计 划，中、长期工作目标外，还应健全监督、管理制度。监 督、管理制度是教研计划落实、执行的保障。 4.4 建立激励机制
“概念同化”学习符合学生的认知结构，使学生能 更顺利的掌握概念；“概念同化”学习将概念按原则进 行分类，使学生对概念的理解更加透彻到位。同时“概 念同化”的系统性为学生系统性复习提供了指导，并 且“概念同化”的过程让学生将生物学概念以直观的 概念图形式表达，既提高了学生学习的兴趣，也大大 提高了学生的创造思维和形象思维能力。
学生在第四章生物的变异学习中，就可以在“基
表达信息
因突变”、“基因重组”和“染色体畸变”等概念的学习
过程中，运用生物学概念的并列学习模式，通过对比
分析，找出各自的属性，解决育种等生产生活实际问
题，形成一个新的概念图示（图 7）。
基因突变
基因重组
染色体畸变
杂交 育种
诱变 育种
单倍体 育种
多倍体 育种
转基因 技术
在上位学习中，已有的概念被认为是新概念的具 体事例。原有的生物学概念范围要低于即将学习的新 概念。就是在若干下位概念的基础上归纳出一个上位 概念。如图 1 所示，在上位学习的模式中，a1 至 an 分 别代表下位概念，A 表示上位概念。
新概念 A
新陈代谢
原有概念
蛋白质的 ATP 合成 细胞呼吸
合成
和水解
原有概念
植物激素
新概念
乙烯
脱落酸
赤霉素
细胞分 裂素
a5
a1
a2
a3
图 2 派生的下位学习模式
生长素 a4
2．2．2 相关的下位学习模式 在相关的下位学习模式中，新概念不仅与上位概
念相联系，而且使上位概念的本质属性得到扩展和深 化。如新概念“RNA 复制”、“逆转录”下位概念的学 习，使原有的上位概念“中心法则”的本质属性发生扩 展和深化，如图 3 所示。
学生在学习概念之前，根据已有的认知结构形成 一些直观的认识，称为前概念。正确的前概念对学习 新概念有非常重要的作用。若前概念是错误的，则需 要对前概念进行转化纠正，以免对新概念的学习产生 干扰。
浙科版遗传学内容是按照科学发展的一般过程 编排的。在“基因”概念正式学习之前，学生在第一章 孟德尔定律学习中，知道了“遗传因子”的概念，同时 对于教材中“等位基因”、“非等位基因”、“显性基因”、 “隐性基因”等概念认识较模糊，于是教师引导学生课 后运用“概念同化”学习模式，形成概念图示，从而降 低孟德尔定律学习难度。学生根据自己的认知结构组 建出概念图，成果展示如图 5 所示。
教研工作总结、表彰会，既能体现学校对教研工 作的重视，又能够及时总结和梳理教研成果、总结教 研工作中成功的经验和存在的不足，同时也起到激励 教师、宣传学校、营造研究氛围的积极作用。因此，笔 者建议学校每学期、每学年召开教研工作总结、表彰 会。
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关系，从而发现生物与无机环境是相互联系、相互依 存的整体。最后归纳出“生态系统”的概念。 2．2 生物学概念的下位学习模式
第 28 卷第 10 期 2012 年
中学生物学 Middle School Biology
文件编号： 1003 － 7586（2012）10 － 0026 － 03
Vol．28 No．10 2012
“概念同化”在高中生物学习中的应用
李雯莺 （丽水学院附属中学 浙江丽水 323000）
人类在认识事物的过程中，把感知事物的共同本 质特点抽象出来，加以概括，就成为概念。生物学概念 是组成生物学科知识的基本单位，生物学科是由众多 的生物学概念及其相互关系而建立起来的知识结构 体系，因此概念获得是学生建构生物学科知识体系的 前提。
等位基因
控制 显性基因
控制 隐性基因
显性性状 相对性状
隐性性状
非等位基因
图 5 学生自己构建的“基因”概念图
学生在第二章染色体与遗传学习中，通过分析基 因和染色体的关系，根据生物学概念的下位学习模 式，使原有的概念基因分离定律和自由组合定律得到 加深和补充。 3．2 抽象概括阶段
抽象概括阶段是学生形成概念的内涵和外延时 期，即找出概念的本质属性特征和适用范围。
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图 6。
蛋白质
载体 染色体 基因
单位 功能片段 核酸 核苷酸
DNA 基本单位 基本单位
RNA
脱氧核 苷酸
核糖核 苷酸
图 6 学生新形成的“基因”的概念图
核苷酸
3．3 应用阶段 在应用阶段，学生可通过概念分析或解决一些生
产生活中实际问题，以加深对概念的理解，使学生获 得一定知识储备同时，能力得到提升。
学校教研工作，为了激励广大教师积极参与，对 在教研工作中作出突出成绩的教师应给予精神鼓励 和物质奖励。学校应建立激励机制，如教研成果在国 家、省、市、县各级获奖，科技创新成果在国家、省、市、
县各级获奖，教研论文在各级期刊发表，指导学生在 各级获奖等，设立明确的奖励等次，激励教师勇于参 与、乐于参与，勇于探索、创新。 4.5 召开教研工作总结、表彰会
学生在第三章遗传的分子基础学习中，明确了 “基因”的内涵，基因是遗传的基本功能单位，是一段 有功能的核酸片段；知道了“基因”的外延，在大多数 生 物 中 即 一 段 DNA， 而 在 RNA 病 毒 中 则 是 一 段 RNA。
教师引导学生可以将新概念“基因”加入之前已 有的概念图示形成新的概念图，现将学生成果展示如
图 7 育种方法和原理概念图示 在高中生物学习过程中，学生通过“概念同化”使 原有的概念图得到不断的发展和完善，从而形成完整 的知识体系。教师可指导学生以“基因”为核心，将已有 的概念图进行重新整合形成新概念图，如图 8 所示。
调控细胞代谢 决定细胞结构
酶、激素
结构蛋白
独特的 双螺旋
空间 结构
转录、翻译
概念和概念之间有较明显的层次性，可以根据各 种分类原则，使概念进行分层。如从微观到宏观可以 形成分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统等几个层
次。“概念同化”学习过程对概念进行分层归类，可以 使学生对概念理解有更科学的认识。 4．3 “概念同化”要系统化
“概念同化”学习注重概念间的相互关系，通过新 概念与相近或相反的概念之间进行比较和分析，发现 彼此的异同点。如“需氧呼吸”和“厌氧呼吸”先构成概 念图，再与其他相关概念如“光合作用”等联系起来形 成概念网络图，深化学生对概念的理解。
“同化”原本是生物学概念，是指生物体将外界物 质转变成自身物质并储存能量的过程。德国教育家赫 尔巴特最早借用“同化”这一概念来解释知识的学习。 他认为学习新观念进入原有观念团内，使原有的观念 团得到丰富和发展，从而为吸收新观念做好准备，使 新旧观念得到同化。
皮亚杰用这一概念来解释儿童的认知发展，认为 心理同生理一样，也有吸收外界刺激并使之成为自身 一部分的过程。他认为认知发展不是一个数量简单的 积累过程，而是不断重建的过程，学习者能将新学的 知识同化到已有的认知结构中去。
下位学习是将学习的从属概念归入到居于上位 的原有概念的认知结构中。原有的概念程度较高，范 围较广，而新概念程度较低，范围较窄。根据新概念和 原有概念的联系，分为派生的下位和相关的下位两 种。 2．2．1 派生的下位学习模式
在派生的下位学习模式中，新概念纳入上位概念 时，原有上位概念就得到证实和补充，上位概念的基 本属性不变。比如说学生已掌握了“植物激素”、“生长 素”、 “细胞分裂素”、“赤霉素”、“脱落酸”等概念后，再 学习新概念“乙烯”。就可以从上位概念“植物激素”派 生下位概念“乙烯”的本质属性仍是化学信息的载体， 起着信息传递作用。乙烯是气体，使原有植物激素的 概念外延得到了扩充，但植物激素的内涵并没有改 变。如图 2 所示，实线代表原有的认知结构，a5 代表要 学习的新概念。
可遗传变异
图 8 学生形成的以“基因”为核心的最终概念图
4 “概念同化”学习过程的反思 “概念同化”学习要求学生根据自身认知结构循
序渐进进行学习，教师要引导学生弄清概念的类别及 其层次关系，才能形成正确的生物概念的体系框架。 具体注意事项如下。 4．1 “概念同化”要循序渐进
“概念同化”学习过程要循序渐进。一般来说上位 概念比较抽象难以掌握，可以通过上位学习模式学 习，从下位概念学习后归纳出出上位概念，学生比较 容易接受。若上位概念具有较强的概括性，则以下位 学习模式为主，通过层层剖析，从整体到细节的学习， 更符合学生的认知过程。 4．2 “概念同化”要分层次