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1.科學素養。
科學素養是“理解科學的概念和原理；熟悉自然界，認識自然界的多樣性和統一性；能夠按個人和社會目的運用科學知識和科學的思維方法”。目前世界上大多采用美國伊利諾伊大學公眾輿論研究所米勒教授的科學素養評價體系，認為科學素養應包括了解科學技術的基本術語和基本科學觀點；了解科學的研究方法和科學研究的過程；科學對社會的影響和作用。
2.教師知識。
小學科學教學知識是指能夠有效促進小學生學校科學課程和小學科學教師專業發展的思想、理念、認識、方法、原理、法則等教師知識，它在教學實踐中具有發展性。小學科學教師知識的四大要素包括本體性知識、條件性知識、實踐性知識和博雅知識。小學科學教師的本體性知識即小學科學教師應當具有的科學學科知識，是小學科學教師在開展課堂教學中所應用到的最主要的知識內容。本體性知識包括自然科學的知識、科學方法的知識、科學本質觀的知識和科學史的知識。條件性知識是小學科學教師在開展教學活動中所使用的方法的依據或原理性的知識，在類別上分為教育學知識和心理學知識。實踐性知識是在教育實踐中生成的具有自我特點的一系列知識，包括以下五個方面：科學教師在教學中對特定年級學生的教學目的與目標的理解；科學課程獨特的課程特點；學生理解科學的水平的知識即學生的學情分析；學習評價方面的知識；學科科學方法與策略等。博雅知識是指應該具備可能不直接對教學產生影響的、但屬于人類發展中指揮結晶的知識。只有具備廣博知識和高雅氣質的教師，在科學教學中才能更加得心應手。這四種知識中，博雅知識是基礎，本體性知識是內核，條件性知識是方法，它們共同轉化為教師的實踐性知識。
3.教學能力。
教學能力是指教師在教學過程中運用一定的專業知識、技能和經驗順利完成某種教學任務的能力。小學科學教育實踐就是了解小學科學教育的目的、特征，知道進行小學科學教育教學必須掌握哪些相應的科學教學能力，并通過實踐活動逐步培養這種能力。科學教師的教學能力可以概括為教學設計能力，教學實施與調控能力、教學評價能力等三個方面。教學設計是有關教學問題、教學情境、教學目標和要求、教學方法、教學過程和實施教學措施等設計的總和。教學實施與調控能力是指課堂教學組織和調控能力，在教學中隨機應變、審時度勢，因勢利導，運用各種教學技巧和教學機智，把教學中發生的未能預見到的情況和問題變成教育教學內容，使之成為綜合能力培養的機會和條件。教學評價能力是指了解學習者的學習情況，甄別和糾正誤解，為改進和調整教學提供指導。評價能力包括語言鼓勵性評價一指導性評價的能力、語言活動表現性評價的能力、學習歷程即學習成績的總體性評價的能力。
二、小學科學教師專業化培養存在的問題
科學課程要求教師必須具有良好的科學素養、整合的自然科學知識和能力結構，即對自然科學有關知識有整體、綜合的認識和理解，對自然科學的基本規律和內在聯系有所了解，同時還應掌握跨學科的專業技能，以及適應綜合學科課程教學所需要的科學教育思想、教學方法與技能。但目前通過各種途徑開展的小學綜合科學課程的教師培訓，遠遠不能滿足小學對教師數量和質量的要求。具體表現在：
1.科學素養總體偏低，分布不平衡。
首先，科學教師的科學素養總體水平不高且存在明顯的良莠不齊的現象。由于長期的“應試”教育所形成的教育觀念的影響，各級教育部門、小學甚至教師對小學科學教育不夠重視。對科學教育的科學教師沒有較明確的要求和期望，學校也沒有對科學教師進行嚴格挑選，老師只是抱著應付的態度上課，不注重提高自身科學素養。其次，科學教師科學素養水平具有地區不平衡性。無論從行政概念還是地理位置來看，經濟、教育和文化對小學科學教師的科學素養水平都具有十分重要的影響。同時不同地區、不同學校對于小學科學教師的職業期望不同，給予的培訓與激勵的機會不同。最后，職前教師與職后教師的科學素養水平差異顯著。職前教師的科學素養總體水平比職后教師低。職前教師對新的科學概念和科學術語的掌握較好，但在科學研究方法、科學精神與態度方面有所欠缺。表明職后科學教師經過幾年的教學實踐，科學素養水平可以得到一定的提高。同時也反映出了教育的弊端：偏重知識的傳授，對科學方法、科學精神和態度方面的教育有所欠缺。
2.教師知識儲備單一，繼續獲得知識渠道狹窄。
隨著高中文理分科的高考方式和大學教育的專業化、獨立化，小學科學教師的知識儲備不全面是目前師資培養面臨的最大挑戰。首先，教師培養從課程設置、師資配備、教材等都只考慮到理科分科的獨立嚴謹，但是對多學科的交叉和融合考慮不夠，使得科學教師不能夠聯系人文學科和社會學科的相關現象進行學習，不利于科學地理解和應用。其次，多數教師職前有崇高的職業理想，但受到實踐經驗缺乏的限制而無法理想落到實處，而職后教師理應是知識結構完善和優化的最好時機，但由于教育部門和學校對科學課程的重視和管理不夠，使得對小學科學教師的專家培訓、教育科研、教學觀摩等無法實現。因此，職前教師的職業理想隨著工齡的增加發生磨蝕，職后教師的知識面不能得到有效拓展，造成了教師知識不能得到及時有效的更新。
3.探究教學能力不足，執行課程設置標準受限。
首先，教學能力與教師知識結構有著密不可分的關系。教師沒有完善的科學知識體系，就不能形成整體的科學觀，不能夠對各學科的知識進行遷移和整合。其次，教師探究教學能力不足。科學課程的改革目的是打破分科的明顯界限，讓學生在實驗過程中培養發現問題、分析問題和解決問題的能力，并使學生在體驗、實驗的過程中，親自發現困難并克服困難。最后，教師沒有先進的教育理念，不能深刻體會課程設置的標準，準確對科學課程進行定位，就不能很好地執行、設計、開發和創造良好的科學課堂，實施成功的科學教學。
三、小學科學教師專業化培養的對策
1.強化科學素養的理念，公平分配各類教育資源。
首先，加強素質教育理念，重視提高教師的科學素養。雖然科學課程的邊緣地位短期內無法改變，但教師不應放松對自己的要求，應主動提高科學素養，為知識經濟將要帶來的科學課程的機遇和挑戰做好準備。其次，國家應正視教育資源的不公平在小學科學課程的體現。加大對邊疆和農村地區的資金和人才投入，通過科學振興區域教育，科學振興區域文化，科學振興區域人才。最后，增加職前教師的實踐機會，加大職后教師的培訓力度。通過教學統一的原則，增加職前教師的實踐、實習機會，使學生的職業理想能夠在教學實踐中生根發芽。通過學術培訓、科研交流和思想教育等方式更加鞏固科學教師的科學素養，并不斷縮短職前和職后教師的素質差異。
2.樹立終身學習的理念，優化教師的培養機制。
完善和優化小學科學教師知識的根本途徑在于完善職前小學科學教師的培養機制，涉及課程設置、師資配備、教材、實現等諸多方面。應有意識地統整各專業課程的知識，既有各分科知識獨立嚴謹的結構，又有其融合性。應當樹立崇高的教師職業理想，并增加參與教學實踐的機會。對于在職科學教師知識的完善與優化，需要專家培訓、教育科研、教學觀摩、網絡教研等有效途徑。具體的完善與優化策略，就是認清學校目的，從建構主義學習模式分析，基于學習者先前的觀念和經驗及環境的相互作用，并通過學習者在一定的社會環境中運用語言調和。
3.深刻理解課程標準，培養師生的探究教學能力。
首先，幫助教師建構完善的科學知識體系。由于科學教育的課程體系不完善，教師在師范學習之初就有課程設置的局限。只有靠老師在自己的學科領域教學過程中，完成本學科的教學任務，積極進行其他學科知識的滲透；對各學科知識進行遷移、整合，拓寬知識視野，形成科學整體觀。其次，深刻理解科學課程標準，樹立先進的教育理念。理解和接受課程所倡導的先進教學理念，了解科學課程的內容和組織方式及對科學教學的要求，能夠提高教師對科學本質的認識和對科學課程的正確定位。只有提升了“理念”，把握了課程標準，才能成功實施課程，成為科學課程的執行者、設計者、開發者、創造者。最后，培養教師探究教學能力。科學課程與自然相比，更強調科學的整體性，分科界限明顯被打破，學科聯系大大加強，而且增加了既作為教學目標又作為教學手段的科學探究的新內容，讓學生在探究性教學中掌握探究教學的能力，通過設計方案，親自操作材料，親自發現各步探究活動之間的相互聯系，體驗處理材料和概念是所遇到的困難，從而想辦法解決。
作者：吳喜春 單位：烏魯木齊市第83中學
