概念是理性知识的细胞，是科学知识的基本元素，是科学知识结构的基础。形成科学概念是深刻认识自然现象本质特征的标志，也是领会自然规律的基础。学习一门学科的知识，主要是掌握这一门学科的概念体系，所以概念教学在学科教学中占有重要地位。概念教学的研究一直是教育学和心理学的研究的热点。生物学科作为一个系统、严谨的学科，它是由众多不同层次的概念有序联结而成的，因此，概念教学在生物学中占据了重要位置，研究生物学科的概念教学也就显得尤为重要。 本研究以用于描述儿童学科认知能力发展的SOLO分类理论为基础，选择中学生物教学中的重点和难点“光合作用”为具体内容，设计问卷测查高中和初中学生对于“光合作用”概念的理解状况，从思维层面分析高中和初中学生对这一概念的理解差异。研究发现初中学生和高中学生对“光合作用”的内涵和实质的理解存在显著差异，初中学生多只能从概念的实质的一条线索理解概念，而高中学生则多能通过光合作用实质的多条线索来理解概念，有部分学生则能将多条线索关联起来，对概念的内涵和实质有更深入的理解；研究还发现在光合作用概念的运用上，初中学生的反应和高中学生的反应没有显著差异。针对此结论，笔者进行了深入的分析，对中学“光合作用”的概念教学提出了建议，并基于SOLO分类理论提出了一个促进学生概念发展的“概念发展教学模式”。