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生物学备考中的概念复习摘要概念既是理性思维的基本形式又是知识的细胞．高考以基本概念为命题的核心内容有利于考查学生掌握知识的程度和能力水平。主要阐述在生物学备考中概念复习的意义、任务和方法。关键词命题性知识概念概念复习高中《生物学》课本巾的基础知识可划分为：事实性知识、程序性知识和命题性知识三大类，其中，命题性知识足指学科基本概念、原理、法则(规律)、理论和模型等理性知识。在生物学备考中命题性知识是复习重点，概念复习则是命题复习的核心。笔者对概念复习的认识如下： 1 概念复习的重要意义高三年级的生物学备考复习通常分为：单元复习、综合复习、模拟测试等复习阶段．每个学校用于单元复习和综合复习的时间长短略有不同，但其复习目标和任务大体相同．尤其是模拟测试阶段的步调具有一致性。不同阶段的时间安排、复习任务和具体目标大体如下：复习阶段单元复习综合复习模拟测试时间比例 50% 25% 25% 复习任务把握命题结构解释知识要点知识拓展引申相荧知识链接备考知识检测考前查漏补缺具体目标知识理顺知识链构建知识网活化知识块能力理解为主综合、探究问题解决为主方法已知信息加工 (精加工策略) 相关信息整合 (组织策略) 信息提取应片 (元认知策略) 从上表看出，单元复习阶段的主要任务是解析单元课题的知识要点并理顺知识链，从而把握单元课题的命题结构。那么，什么是命题及其命题性知识呢? 现代认知心理学家认为，概念是人脑在感觉、知觉和表象的基础上，对感性材料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的思维加工和改造的产物。概念是理性思维的基本形式，是形成判断和进行推理的基本要素，人们只有形成某事物的概念后．才能形成对该事物的判断，并进入对该事物发展变化的推理过程。所谓命题，是指表述对事物情况作出肯定或否定判断的句子，命题或判断必须由词汇或多个概念构成，从一个或几个已有的判断得出一个新判断的思维形式就是推理。实际上，陈述概念定义的句式也是一个命题，例如，渗透吸水是指外界溶液的水分子通过原生质层进入细胞的扩散过程，这个定义中包含着水分子、原生质层、细胞、扩散等多个概念．是表达成熟植物细胞主要吸水方式的命题。此外．概念又是思维成果的结晶．任何新概念的形成都是在一系列的判断和推理后产生的，新概念中凝结着由判断和推理获得的新知识。因此说，概念、判断和推理是互为条件、不可分割的理性思维形式。从知识的角度看．反映事物外部属性和联系的感性知觉和表象属于感性知识．反映事物本质属性的概念和法则等属于理性知识，由单词或短语表述的概念是理性知识的细胞，用句子陈述的命题是知识的基本单元，每门学科知识体系中的原理、法则、理论和模型等都是命题的不同形式。概念、原理、法则、理论和模型等统称为命题性知识，所谓的单元知识结构就是许多彼此联系的命题组成的命题网络．一个单元知识的学习归根结底是一个命题的系统学习，概念学习是单元知识学习的基础。正因为概念既是理性思维的基本形式又是知识的细胞，高考命题特别重视考查考生掌握概念的情况，生物学测试的每道选择题至少涉及一个核心概念或者不同概念之间的某种关系．即使是考查某个生物学原理、法则或理论知识的非选择题．也会涉及对某些相关概念或集合概念的理解或应用。这样，概念复习就成为生物学备考复习的主要方面。并直接影响到其他命题性知识的复习。概念复习质量的好坏是衡量学科备考复习质量的一个重要标准。并将对高考过程中知识和能力水平的发挥产生重要的影响。 2 概念复习的主要任务 2．1 解析一个概念的要素在布鲁纳与他人合著的《思维的研究》一书中指出，“任何概念都具有名称、例证、属性、属性价值和规则等5种要素”。名称是指赋予概念的术语，如兴奋、香蕉、细胞膜、光合作用、蝶形花亚科等都是经验、客体、结构或过程等某类事物的名称。例证是用于辨认某个概念的许多事例。其中一些是肯定的例证，有些是否定的例证，前者为这个概念范畴的实例，后者属于相关的其他概念范畴的实例．用于将彼此相荚的概念加以区分。如蝶形花亚科是一个概念，教学中教师同时展示出大豆、菜豆、国槐、紫苜蓿、含羞草和皂荚等植物的腊叶标本，除含羞草和皂荚为否定的例证外，其他均为肯定的例证。属性是指根据许多肯定的例证抽出的同类事物的共同特征，大多数概念的属性又有本质属性和非本质属性之分，这就是概念属性的价值。如蝶形花亚科的上述肯定的例证标本材料，都具有蝶形花冠是它们共同的本质属性；它们的雄蕊形态、叶形和叶序等则是非本质属性。一个概念不同于另一个概念，在于它包含着具有区别作用的本质属性．这种具有区别作用的本质属性称为标准属性。规则足阐明概念基本属性的陈述，它包括一个概念的例证、本质属性和非本质属性，其中对概念的标准属性(即关键特征)的陈述就是通常所说的定义。例如，高中牛物学课本中在陈述原生质的概念时，不仅阐明原生质的物质组成、自我更新、基本结构等属性．而且列举动物细胞这个例证。由于通过新陈代谢实现自我更新是原生质的标准属性，因此将原生质定义为“细胞内的生命物质”。布鲁纳对概念要素的上述研究．使我们认识到陈述每个概念的单词或短语有其特定意义和作用+在概念学习的过程中无论以哪种方式习得一个概念．都意味着首先要解析这个概念的全部或某些基本的要素．从而为理解和应用概念打下基础 2．2 揭示不同概念之间的关系在高中生物学的某些命题网络中往往有多个概念，这些概念之间存在着复杂的逻辑关系，揭示不同概念之间的关系有助于深入理解概念和构建命题网络。高中生物学知识体系中不同概念的关系主要有下列几种类型：全同关系交叉关系上位关系：属概念包容关系概念关系下位关系：种概念对立关系全异关系并列关系时序关系集合关系减数分裂又叫做成熟分裂，盂德尔的自由组合定律又叫做独立分配定律。减数分裂与成熟分裂是两个具有全同关系的概念。它们的概念外延完全相同但内涵有所不同，前者强调子细胞内染色体数目比母细胞减少一半，后者强调这种细胞分裂方式发生在配子生成过程的成熟期。同样，自由组合定律与独立分配定律也是两个具有全同关系的概念．这两个概念都是阐明杂合体内位于非同源染色体上的非等位基因的遗传关系，前者强调遗传动态的结果，而后者突出遗传动态的过程。日常生活中经常会遇到物质分子的扩散和渗透现象。扩散是分子或离子从高浓度向低浓度处（即顺浓度梯度）运动的现象，溶剂分子(如水分子)通过膜的扩散则称为渗透。显然，扩散与渗透这两个概念之间具有包含关系，扩散是处于上位的属(类)概念．渗透是处于下位的种概念，也就是说扩散包容渗透，或者说渗透包容于扩散之中。高中生物学中有许多复杂概念是处于上位的属概念，如核酸、新陈代谢、光合作用、细胞周期等。核酸是一切生物的遗传物质，分为核糖核酸(DNA)和脱氧核糖核酸(RNA)两大类。核糖核酸和脱氧核糖核酸这两个概念都是核酸(属概念)的种概念．它们之间的关系如何呢?我们知道，DNA和RNA在存在部位、化学组成、分子结构和遗传功能等方面．既有相似之处叉存在着差异．是一对具有交叉关系的相关概念。DNA和RNA在化学组成方面存在的交叉关系可以用恩维图表示如下：新陈代谢是一个复杂概念，按其代谢性质的不同分为物质代谢和能量代谢，按其代谢方向的不同分为同化作用(又叫做合成代谢)和异化作用(又叫做分解代谢)。物质代谢和能量代谢是一对具有并列关系的相关概念，同化作用和异化作用则是一对具有对立关系相关概念。从细胞代谢的角度，物质代谢主要指原生质的合成与分解，可以将这两对概念内涵的差异比较如下：代谢物质代谢方向同化作用异化作用原生质合成分解能量贮存释放光合作用过程分为：光反应和碳反应两个阶段，光合作用是个属概念，光反应和碳反应这两个种概念之间具有时序关系。光反应起始于叶绿素吸收和转化光能．并通过一系列电子传递链为碳反应提供ATP和NADPH；碳反应是光反应的继续，它起始于CO2的固定，并通过一系列酶促反应将碳素还原为稳定的储能化合物。细胞器是指细胞内具有特定功能的结构，真核细胞的细胞器有：线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、核糖体、中心体和细胞骨架等，细胞核实际上也是一种细胞器。显然，细胞器也是一个复杂概念，但它与类属概念有所区别。细胞器是一个集合体，其中有单层膜结构和双层膜结构的，也有颗粒结构的和纤维结构的．不同结构的细胞器具有各自独立的特征．彼此之间的结构和功能存在显著的差异．因此，细胞器是一个集合概念．集合的组成分子之间可能没有必然的联系，甚至没有共同的属性。 2．3 明确概念的应用范围解析概念要素和揭示概念之间的关系有助于理解概念．但概念复习的最终目标是应用概念。这里强调的概念应用，一方面是以概念图形式理顺单元知识链并进一步构建命题网络，另一方面是通过练习应用某个概念解释相似情境下的某个问题，或者综合运用某些概念解决新情境中提出的新问题。前者侧重于形象思维能力的训练，后者侧重于抽象思维能力水平的检测。无论是绘制概念图还是解释问题和解决问题．都必须以明确一个概念的应用范围为前提。概念学习既要理解概念的内涵又要明确概念的外延，外延实际上就是指一个概念的应用范围。在一个概念的复习过程中，明确它的应用范围尤其重要。例如，减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，复习时不仅要从发生时间、发生部位、分裂过程和分裂结果等方面认识减数分裂的特殊性．从而理解减数分裂概念的内涵，而且要明确减数分裂与细胞周期、细胞分裂等概念的相互关系．认识减数分裂在生命周期中的地位，领悟减数分裂与配予生成的关系，以及减数分裂过程中染色体动态与基因传递的关系，从而把握减数分裂概念的应用范围。减数分裂与细胞周期、细胞分裂等概念的相互关系可以概括如下：前面提到减数分裂又叫做成熟分裂，这是因为减数分裂发生在配子生成过程的成熟阶段。减数分裂与精子生成关系的图解如下： 3 概念复习的基本方法 3．1 核心概念抓全面在高中生物学的每个单元课题内容中，都有一个或几个核心概念。仅以“生命的基础”为例，各个单元课题的核心概念大致如下：生命的基础（分子与细胞）单元课题的核心概念生命的物质基础原生质、多糖、磷脂、蛋白质、核酸生命的结构基础真核细胞、细胞膜、细胞质、细胞核、原核细胞生命的更新基础 ATP、酶、扩散、渗透、主动运输、吞排作用、光合作用细胞呼吸、糖类代谢、蛋白质代谢、脂质代谢、能量代谢生命的复制基础细胞周期、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡从上面的概括中看出，核心概念是单元课题内容的学习重点，其中有的也是学习的难点，因此，在单元复习阶段首先要抓好核心概念的全面复习，既要弄清核心概念内涵的要素，又要明确概念确指对象的范围。例如，基因突变是生物变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一，其复习要点如下：内涵概念名称基因突变例证肯定镰刀型贫血症（置换突变的例证）否定猫叫综合征概念属性基因结构变化（无义获有义的）标准属性 DNA分子发生的碱基对增添、缺失或置换规则（定义）基因内部可遗传结构（外显子）的改变外延基因突变特征随机、多方向、稀有、多害等突变发生原因内因是根据，外因是条件诱变及应用人工诱变因素、诱变条件 3．2 一般概念抓关键在一个单元课题的概念体系中，除核心概念外，还有许多与核心概念具有复杂关系的一般概念。有些一般概念是某个复杂概念(主概念)的子概念，弄清这些子概念有助于深入理解主概念的内涵或外延。例如，自由扩散和协助扩散都是扩散的子概念，它们的作用在于强化物质扩散的方向性(顺浓度梯度)。胞饮、吞噬、分泌和外吐都是吞排作用(即膜泡运输)的子概念，这些子概念一方面呈示出大分子和颗粒性物质进出细胞的共同特征．另一方面突出了主概念确指对象的范围，即胞饮与分泌是呈液态的大分子和颗粒性物质进出细胞的方式，吞噬与外吐是呈固态的大分子和颗粒性物质进出细胞的方式。有些一般概念是一个命题的组成要素，弄清命题中包含的一般概念有助于理解某个原理的要点或某种理论的观点。例如，渗透吸水原理就是一个命题，它是由水分子、原生质层和自由扩散等概念组成的判断，其中的原生质层和自由扩散是渗透吸水的子概念。渗透的实现需要两个条件：一是半透膜，二是半透膜两侧的溶液浓度差。原生质层和自由扩散这两个概念分别蕴含着一个成熟的植物细胞进行渗透吸水的必备条件。又如，在“现代生物进化理论”单元课题中．涉及的种群基因库、基因频率和基因型频率、突变和基因重组、自然选择、遗传漂变和迁移、地理隔离和生殖隔离、趋同、趋异和平行进化等概念，其中多数是组成某个命题(论点)的一般概念。正因为一个单元课题内容中的一般概念数量多．它们不仅与核心概念的关系密切．而且是一个命题组成的不可缺少的部分，所以在单元复习过程中对一般概念要做到心中有数．对每个具体概念的复习不宜像核心概念那样面面俱到，要根据它在知识体系中的地位抓住其关键方面。例如，基因重组这个概念在高中生物课学本中曾多次出现，但无论在哪个单元课题中都是处于一般概念的地位，复习时要抓住基因重组的主要类型、发生机制、重要意义等内容。课本中涉及的基因重组类型和发生机制大致如下：遗传重组类型发生机制及特征随机重组后期1非同源染色体的自由组合导致不同基因的重新组合同源重组单链交换重组前期 1同源染色体局部交换，导致两条DNA的同源序列之间发生单链交换双链断裂重组减数分裂时一个双链DNA分子断裂产生缺口，将两个缺口转移到同源的另一个双链DNA分子位点专一性重组细菌DNA 的同源顺序引入到整合体中转座重组 DNA分子区段直接或复制区段转移至其他位置，或逆转录产生的双链DNA的转座成分整合到基因组 3．3 相关概念抓联系单元知识的每个命题中都有多个相关概念．理清相关概念之间的逻辑关系，有助于深入理解和正确应用有关的命题性知识。高中生物学中常见的相关概念的关系类型主要有：位属关系、交叉关系、并列关系、对立关系和时序关系等。复习相关概念不同于概念学习的过程，学生面前的这些概念都是已知的．复习任务也不是以理解概念为主，而是要理顺知识链并为建立命题网络打下基础，因此，复习的重点在于引导学生运用精加工策略和比较、归纳等方法突出相关概念之问的内在联系。方式主要类型课本中的典型例证同化作用自养型光能自养型绿色植物、光合细菌化能自养型硝化细菌异养型光能异养型红螺藻化能异养型动物、寄生生物、腐生生物异化作用有氧呼吸型动物、植物、硝化细菌无氧呼吸型蛔虫、乳酸菌课本中“新陈代谢的基本类型”一节的相关概念比较集中，不同概念之间的逻辑关系也比较复杂，首先应运用精加工策略将该单元知识的基本概念及典型例证加以整理(见下表)，这样，不仅对单元课题的基本概念做到心中有数，而且容易区分核心概念与一般概念，容易确认应把握哪些不同概念之间的关系。从上表中不难看出．同化与异化具有对立关系，自养型与异养型、光能自养型与化能自养型、光能异养型与化能异养型具有并列关系．有氧呼吸型与无氧呼吸型则具有交叉关系。在这些相关概念中。光能自养型与化能自养型、有氧呼吸型与无氧呼吸型是单元知识的核心概念，光能异养型是个复习难点。前面提到,光反应和碳反应是包容于光合作用概念的种概念,这两个概念之间的时序关系可用图解表示。事实上，硝化作用也可以用一个相似的图解表示。这两个图解共同将光能自养型与化能自养型的共同点和不同点呈示出来。有氧呼吸与无氧呼吸具有交叉关系，体现在糖酵解阶段相同，而丙酮酸继续反应过程的不同；有氧呼吸型与无氧呼吸型具有交叉关系。则体现在有些生物的同化方式为兼性厌氧型(如酵母菌)，即应用范围有重叠的部分。这两对概念之间也具有内在联系，产能代谢方式决定着异化作用类型。具有交叉关系的概念也可以用比较的表格或图解概括两者的区别与联系。有氧呼吸无氧呼吸区别与O2关系有O2参加无CO2参加最终产物 CO2和HO2 简单有机物释放能量多少反应部位线粒体为主要场所始终在细胞质基质中联系糖酵解反应的步骤相同，丙酮酸继续反应途径不同有氧呼吸无氧呼吸适应特征物质转变能量转变有O2环境有机物彻底氧化分解产能多却O2或无O2环境有机物分解不彻底（降解）产能少生物种类绝大多数乳酸菌、体内寄生虫等揭示不同概念之间的逻辑关系，有助于我们消除对某些概念的误解。例如，个体发育是“动物的个体发育”单元知识的核心概念。胚发育和胚后发育是包容于个体发育的种概念，两者之间具有时序关系。那么，胚胎发育、胎儿发育、出生后发育等概念与胚发育和胚后发育概念的关系如何呢?复习时用下面的图示加以归纳，不仅使学生对这些概念的内在联系做到一目了然．而且帮助他们解除概念学习过程存在的疑惑。在动物胚胎学中．胚胎发育是指由受精卵至胚(幼体)的发育过程，胚后发育是指幼体从卵壳孵出或从母体生出后的发育过程。从上面的图解看出，严格说来胚胎发育概念只适用于人和哺乳动物而不适用于卵生动物．因为卵生动物只有胚发育而没有胎儿发育，但是，胚胎发育概念不仅应用于动物胚胎学，而且泛化使用于植物胚胎学。这正像染色体概念一样，不仅取替染色质概念应用于分裂间期，而且泛化使用于原核细胞。此外，人和哺乳动物的胚发育完成后不能出生．胚在母体内继续发育为胎儿的过程称为胎儿发育．胎儿出生后发育至成体的过程统称为出生后发育。因此，人体的胚后发育分为：胎儿发育和出生后发育两个阶段，胚后发育的第1阶段在母体内完成，出生后的发育过程为胚后发育的第2阶段。 3．4 集合概念抓类比、高中生物学中有些概念类似于数学中的集合概念，习得这些概念的重点在于集合分子彼此可以区分的独特性，而不在于集合分子是否具有的共同特征。这类概念的复习方法往往因概念不同而异．比较、描述和列举是常用的方法。在“生物的变异”单元的知识结构中集合概念比较集中。例如，在探讨变异的类型及来源时，变异是个集合概念，不能遗传变异(不延续变异)和遗传变异(延续变异)处于集合分子的地位。如果将遗传变异看作是个集合概念。那么，基因重组、基因突变、染色体变异则处于集合分子的地位。这些概念的复习，首先立足于集合分子彼此的区别，然后将复习重点放在揭示集合分子各自的独特性上。变异的类型及来源可用下面的图解表示：课本中“染色体变异”部分的概念体系可用下面的表格加以概括：染色体变异主要特征结构编译细胞中染色体发生缺失、重复、倒位和易位等变化单倍体细胞中仅含有本物种的配子染色体数目整倍体细胞中发生染色体组倍性的增减变化非整倍体细胞中发生个别染色体数目的增减变化在这个概念体系中．结构变异与数目变异是染色体变异的种概念。这两个概念之间具有并列关系。但是，结构变异中包含的缺失、重复、倒位和易位之间则不完全是并列关系，将它们看作集合分子并用比较图示加以区分更易于理解。数目变异中的单倍体、整倍体和非整倍体3个概念是比较典型的集合分子．整倍体和非整倍体的复习可利用比较法和列举法(如下表)。单倍体是一个与染色体倍性无关的概念．来源于二倍体单一物种的单倍体，细胞内染色体恰是本物种的一个染色体组(一倍体)，如蜜蜂中的雄蜂；来源于复合物种(如普通小麦)的单倍体，细胞内的染色体数目并不相当于一个染色体组。因此，单倍体与一倍体不是具有全同关系的概念。复习单倍体与多倍体时主要是利用比较和描述法．从定义、产生原因、个体特征和育种应用等方面将两者加以区分。多倍体单倍体定义含有3个或3个以上染色体组的细胞或个体含有本物种配子染色体数目的细胞或个体产生原因体细胞染色体加倍，异常配子融合；种间杂交子代体细胞染色体加倍单性生殖的结果个体特征各器官有增大趋势，代谢强、营养含量高，结实率低，发育稍有延迟，抗逆性增强个体矮小，高度不语，通常无经济价值育种应用人工诱导染色体加倍，培育新品种或作为杂交亲本诱导花粉植株染色体加倍，用作杂交亲本在遗传学知识体系中，作物育种概念也是一个集合概念．复习时主要是利用比较和列举法区分集合分子各自的特征。类别育种方法成功实例杂种优势利用单交制种杂交稻、杂交高粱双交制种双交玉米培育新品种杂交－－选择育种多数作物品种诱变育种太空椒染色体结构变异与育种用于基因定位染色体倍性变异与育种花粉植株、无籽西瓜创造新物种或改造原有物种远缘杂交＋染色体加倍八倍体小黑麦植物细胞融合白菜－甘蓝基因工程抗虫棉、转基因大豆在探索概念复习的实践中笔者逐渐认识到，概念复习与概念学习之间具有包容关系，概念复习包容于概念学习。因此，要搞好单元课题的概念复习，首先应该抓好本单元教学过程中的概念学习。作者希望借助这篇拙作激起同仁研究高中生物学概念学习及其概念复习的兴趣．以便改变教学模式和学生的被动学习方式．从而提高学科教学质量。 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