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教师是课程实施的直接参与者，课程只有通过教师的具体实施才能对学生产生现实作用〕“师资问题能否解决好是科学课程改革成败的关键。自20世纪60年代以来，许多国家特别是发达国家开始从事综合课程的理论研究和教学实践，其势头一直在持续迅速增长，尤其是初中阶段科学课程发展最快，取得了许多经验和成果。我国初中《科学》课程也于20世纪90年代陆续在全国试验点开设，并成为新一轮基础教育课程改革中的一个亮点。但随着改革的进行，科学课程的有效实施也受到多方面的挑战，其中师资问题尤其是教师的专业素养已经成为制约科学课程改革的瓶颈性因素。
一、教师专业素养的概念与内涵
专业素质是专门职业对从业人员的整体要求。纵观有关教师素质的研究，可以看出各种研究所使用的概念、采用的方法、关注的焦点各不相同。如有人把教师素质称为专业素养，或教师品质，或教师特性，等等。
自20世纪90年代实施素质教育以来，我国关于教师素质的研究受到普遍关注。但由于不同学者研究的视角不同，对于教师素质或素养的表述不尽一致。林崇德教授以心理学理论作为主要基础，将教学活动看作是教师工作的中心任务，着眼于教学活动本身，提出教师素质为：“教师在教育教学活动中表现出来的，决定其教育教学效果，对学生身心发展有直接而显著影响的思想和心理品质的总和。他指出，教师素质是一个系统的结构，其内部包含着复杂的成分。“教师素质在结构上，至少应包括以下成分:教师的职业理想、教师的知识水平、教师的教育观念、教师的教学监控能力以及教师的教学行为与策略。”叶澜教授从教师的专业化出发，认为“教师的专业素养是当代教师质量的集中表现，它应以承认教师职业是一种专业性的职业为前提。”作为当代中国基础教育事业的实践者和创造者，作为一名专业工作人员的教师，其专业素养的组成是多方面和多层面的，主要包括:与时代精神相通的教育理念（教育观、学生观、教育活动观）、多层复合的专业知识（科学与人文的基本知识、1-2门学科知识与技能、教育学科知识）以及履行责任和权力的各种能力（理解他人和与他人交往的能力、管理能力、教育研究能力）。还有的学者把着眼点放在教师素质的内涵和形成途径上，认为教师素质是“教师拥有和带往教学情境的知识、能力和信念的集合，它是在教师具有优良的先存特性的基础上经过正确而严格的教师教育所获得的”。同时，也有大量的关于具体学科教师素质的研究成果，如阎金铎提出的物理教师素质、范杰提出的化学教师素质、周美珍提出的生物教师素质、卞鸿翔和李晴提出的地理教师素质等，但基本结构类似，认为教师的素质主要包括：思想道德素质、科学文化素质、教育教学技能能力（或教学艺术素养）、心理素质与身体素质等。
可见，教师的素养(或素质)的内涵十分丰富。我们这里探讨的教师专业素养指的是教师顺利完成教学所必需的知识素养、教学技能素养以及与此密切相关的教育教学观念、教育教学研究意识和能力等。
二、科学课程教师专业素养的内容
（一）先进的教育理念和课程观念
“教育理念是指教师在对教育工作本质理解基础上形成的关于教育的观念和理性信念。有没有对自己所从事职业的理念，是专业人员与非专业人员的重要差别，也是未来教师专业素养不同于以往对教师要求的重要方面。未来中小学教师的教育理念，主要是在认识基础教育的未来性、生命性和社会性的基础上，形成新的教育观、学生观和教育活动观。初中科学课程（也称“综合理科课程”）是在新的教育理念下编制和设置的。与分科理科课程相比，科学课程在课程目标、教学的重点、教学方法等方面都提出了新的要求。科学课程教师应在对传统的教育体系进行深刻的反思的基础上，认真学习和体会科学课程的新理念，从教育功能观、课程观、教师观、学生观、教学观等方面转变或更新观念，明确培养学生的科学素养是科学课程的总目标，以促进学生的全面发展为宗旨。
（二）科学课程教师的知识素养
教师作为专业人员，首先必须具有从事教育教学所要求的知识。尽管关于教师的知识结构在认识上存在着差异，但就当今世界各国教师教育而言，其中有三种知识可被视为教师知识的基石，即普通文化知识、所教学科知识、教育学科知识三大类。科学课程教师的知识结构自然也包括以上三大方面，但由于科学课程内容的高度综合性，使科学课程教师的知识素养具有以下特征。
1.广博的文化知识
杜威提出，一个人要成为合格的教师，“他应当有超量的丰富的知识。他的知识必须比教科书上的原理，或任何固定的教学计划更为广博。”
科学课程的教师只有具备丰富的自然科学、社会科学、人文科学和艺术、语言学等多方面的知识，才能使自己的教学丰富多彩，给学生获取多方面知识的机会，有效地激发学生对科学的求知欲望和学习兴趣，促进学生科学素养的全面提高。特别是与科学相关的知识，如科学发展的历史、科学家的科学精神和人格力量、科学发展的趋势等，这些知识对于增强学生的精神力量和创造意识具有远远超出科学知识本身所能提供的价值。同时，丰富的数学、文学、美学、社会学等知识也有助于教师培养学生的科学素养和人文素养。
2.整合的专业知识
教师首先应是一个学者，是所教学科的专家。一名合格的科学课程教师，不仅要精通有关科学的事实、概念、原理、理论等，更重要的是要有关于科学的一个完整的课程知识结构体系，即最终在头脑中形成的应该是打破物理、化学、生物、地理等学科界限的知识网络。教师只有在科学体系中准确把握科学知识的体系，把科学课程与其他学科有机地结合起来，才有可能通观全局地处理教材，才能花更多的精力去设计教学，使教学融会贯通、得心应手，从而在课堂上更多地关注学生和整个教学的进展状态。
3.全面的科学教育学知识
舒尔曼认为，“学科教育学的知识”是区分教师和一般知识分子的一种知识体系。“学者未必是良师”。学科教育学知识就是把“内容”和 “教学”揉合在一起，变成一种理解，使其具有 “可教性”。科学课程教师必须既是“科学家”又是“教育家”，不但要懂得科学，而且要掌握怎么教科学，教师要把科学知识“教育学化”“心理学化”，即知道如何针对学生不同的兴趣与能力，把科学知识予以组织、表达和调整，并且进行教学。
（三）科学课程教师的教学技能与素养
观念是教师教学的灵魂，知识是教师教学的基础，技能和能力是教师教学的关键。“教学技能指教师在教学过程中运用一定的专业知识和经验顺利完成某种教学任务的活动方式。教学技能与素养是教师顺利完成复杂的教学活动所需要的教学技能和教学能力的完备结合，主要应包括教学设计能力、教学实施与调控的能力、教学评价与反思能力及科学实验能力等。
1.教学设计能力
这主要体现在能根据科学课程标准的要求，设计出合理的教学计划和理想的教学方案。其中，课堂教学方案的设计，是教学设计的中心环节。由于科学课程内容较传统的理科课程在综合性、弹性方面有了很大提高，教材的弹性也大大增强，加之在教学方式方法方面强调探究式学习、小组合作学习等，一方面增大了教师发挥创造性的空间，另一方面也对教师的教学设计提出了挑战。
2.教学实施与调控的能力
一般来说，教师在备课时很难全面预见到教学中学生会发生什么样的情况和问题，尤其在科学课堂中，由于学生参与教学活动的机会增加、程序加深，增强了教学过程预见性的难度，这就要求教师要有较高的课堂教学组织的能力。科学课程教师要逐步形成运用各种教学技巧和教学机智的能力，学会在教学中审时度势、因势利导，善于把教学中发生的未能预见到的情况和问题变成教育教学的内容，这正是教师教学艺术性和创造性的体现。
3.教学评价与反思能力
现代教育理论要求教师在教学过程中，有意识地运用各种评价方法了解学生的学习状况，以判定自己是否完成了预定的教学目标，学生是否达到了预定的学习目标。科学课程教师要善于对课堂教学中学生发表的意见、提出的问题作出恰当的、积极的评价；在课后要对教学目标、教学内容、教学方法、活动程序等适时进行反思与总结，并根据反馈的信息及时补救或改进教学，有效地发挥它们各自在教育教学活动中的作用。
4.科学实验的能力与素养
教师的实验教学能力包括设计实验能力、实验教学组织能力、仪器和设备的选用能力、仪器和设备的操作能力、实验指导能力、指导撰写实验报告的能力等六个方面。科学实验的能力是科学课程教师特别重要的教学能力，因为科学课程中的有关物理、化学、生物、地理等学科的内容都涉及实验。科学课程教师应该不仅能做某一学科实验，而且能做多个学科实验；不仅会做课堂和实验室的实验，还能指导学生的课外实践；不仅能做课本上现成的实验，而且能设计新实验。
（四）科学教学研究意识和能力
教师参加教育科学研究，是提高自身素质的重要途径。传统上，教师往往是被研究的对象，但随着教育理论和教育实践的不断发展，近些年来，越来越多的人开始把研究看做教师专业活动的一个组成部分。特别是初中阶段的科学课程在我国尚属于新生事物，科学课程改革还处于摸索阶段，科学课程教师进行教育教学科研对揭示科学教育教学规律，引导科学课程改革深化，提高教师自身素养等具有长期的、潜移默化的影响和作用。
首先，科学教学研究意识和能力是履行科学课程教师的特殊职责的需要，是教师成熟的标志。教师知识的建构和教育教学技能的提高有赖于教育研究，如果一个教师不对教学进行深入的思考，不进行教育教学研究，不管其实际教龄有多长，也只能成为人们所说的“教书匠”。
其次，从课程的单纯执行者变成课程的共同创造者有赖于教研。作为教育改革的举措之一，科学课程给了教师和学校更多的自主权，这些自主权既为科学课程教师从事研究提供了重要的现实基础，也使他们认识到研究、探讨新形势下的教学问题的必要性。教师要以一个研究者的身份进入课堂教学实践，并成为一个对自己的实践不断反思的“反思实践者”，即教师既是课程的实施者，同时又是课程的研究者。
“教师即研究者”是国际教师专业化发展运动中的重要观念。科学课程教师应结合自己的教育实践经验进行多层次、多角度、多学科的分析，以便对自己的科学教学实践有一个理论上的理解或解释，尤其在科学课程创建和试验阶段，这些工作格外有意义。
三、我国科学课程教师素质现状与发展策略
（一）我国科学课程教师素质现状及存在问题
“从目前我国的科学教师，特别是初中的科学教师的总体队伍来看，并不尽如人意。” 在初中科学课程开始实施时，因为没有专门的科学课程的教师，多数实验区学校采取“协同教学”的教学模式，即让不同学科（物理、生物、化学、地理）的教师相互分工合作来进行科学课程的教学。虽然目前有相当一部分学校实现了由一位教师任课的常规教学模式，但这些分科出身的科学课程教师的原有学科观念根深蒂固，加之长期以来我国师范院校课程的设置过分强调专业学科知识的作用，面对科学课程要综合多学科知识的现实需求，多数教师在观念、知识和能力等方面表现出明显的不适应。
1.科学观和科学课程观认识上的偏颇
受中国传统文化的影响，我国在科学课程与教学中很少讨论科学的局限性、科学的本质和精神，以及科学技术与社会的互动等重大问题，在一定程度上存在着科学“神圣”的心理，致使在科学教育中也不注重培养学生的怀疑精神、批判精神和创新精神。同时，对科学课程的理解也存在一定的局限性，教学目标主要盯在科学基本事实和基础知识上，虽然也强调培养学生的基本能力，但实际上许多教师着重于让学生掌握科学基本知识和基本技能，缺乏对科学研究过程与方法的重视。
2.知识面狭窄、缺乏整合的科学专业知识
科学课程的综合性要求教师用跨学科的、统一的科学概念去联系或融合物理、化学、生命科学、地球、宇宙与空间科学等多门学科的基本概念、原理和方法，淡化不同学科之间的人为界限，引导学生从综合的角度去认识自然现象，提高他们的综合解决问题的能力。但目前多数科学课程教师知识面狭窄，无法超越分科课程的局限去思考和行动，不注重不同科学学科之间的融通和有机联系，没有建立起正确的、比较完整的科学知识体系。
3.缺乏科学课程论知识
由于过去我国师范院校一般不开设专门的课程论或学科课程论，大部分教师缺乏课程论基础知识和系统的理论，对于科学课程的内涵、特点、发展史以及与分科理科的关系等缺少必要的了解，无法形成科学课程的整体思维，甚至认为科学课程就是形式上理、化、生、地的简单拼加，仍然沿用理科分科教学的方法以及测量与评价手段等，结果背离了科学课程的初衷，这已成为影响当前科学课程改革进程的一个重要因素。
4.教学技能和能力不足
在传统的理科教学中，教师的教学设计普遍采用的是有利于发挥教师主导作用的行为主义教学策略，即通过一系列的设计，刺激和强化学生作出适当的反应。与理科分科课程相比，科学课程的教学活动更注重探究性、创造性和开放性，科学课程的一个重要目标是培养学生理解、综合、应用和使用信息的能力，而传统的行为主义的理科教学方式使学生的主动性、积极性受到一定的限制，难以充分体现学生的认知主体作用。
5.教育研究意识和能力有待提高
从目前中学教师为数不多的有关研究成果来看，普遍存在着以下局限性：研究成果大多停留在教学经验总结层面，缺少更深人的考察和论证，无法上升到理论层面；未把某个具体问题置于教育理论的大背景中予以考虑，研究视野狭窄；对理论的专业术语不甚熟悉，很难把问题或成果概念化，致使不能准确表达自己的观点和结论。之所以出现这种情况，一是因为传统师资职前培养只重视学科知识的学习和教学技能的掌握，大部分中学教师没有系统地学习和研究过教育科研理论；二是因为在职教师教学任务繁重，加上多数教师研究意识淡薄，不能自觉地进行教学研究，对教育理论的发展和现状缺乏深入了解。
（二）我国科学课程教师专业素养的发展策略
教师专业素养的提高是一项复杂、长期、艰巨的系统工程，涉及课程、教师、学校、社会等各个方面。我们可以从教师自身和外部环境两方面来认识。
从教师自身方面来说，既要有观念上的更新，更要有实际的行动。1.要树立实施科学课程的责任感和信心，愿意投人到科学课的教学中。2.为了能适应科学课程教学的需要，密切关注科学发展的动态，树立终身学习的意识，保持开放的心态，把学校视为自己学习的场所，不断对自己的教育教学进行研究、反思，对自己的知识与经验进行重组，自觉提高从事科学教学的技能与素养。3.学会与人合作。要培养学生的合作意识，教师自身首先需要有合作意识。随着科学课程改革的推进，科学课程教师仅靠自己的力量无法很好地完成教学任务，必须学会与其他教师精心协作，才可能达到教学目标，要有意识地培养自身的合作精神。
从外部环境来看，国家有关部门要在认真总结实验区的经验和教训的基础上，进一步完善课程标准和教材的修改，增强课程的适切性；高等师范院校要改革传统师范院校的培养机制，尽快开设科学教育专业，以培养科学课程教师和科学教育的其他高级人才；教研机构要对科学课程教师加强在职培训，实施短期培训、继续教育的有机结合，有条件的地方应当尽快开通科学教育的有关课程远程教育网；各级教育行政部门应将培养科学课程教师和科学教育人才纳人到议事日程，改革教学评价制度。
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