학교 교육과정의 자율화가 확대됨에 따라 단위학교를 중심으로 교사의 교육과정 역량을 강화하기 위한 방안을 탐색하는 연구는 중요한 의미를 갖는다. 이에 본 연구에서는 단위 학교의 교육과정 편성 운영 자율성 확대에 부응하기 위해 요청되는 교사의 전문성, 자율성, 책무성 확대 방안을 교사의 교육과정 역량 측면에서 찾고자 하였다. 미래 학교의 교사는 구체적인 학교 상황에서 교육과정을 어떻게 해석하고 적용할 것인지를 탐색하고 개발하는 역할을 수행하도록 기대된다. 본 연구에서는 문헌분석, 국내외 사례연구, 설문조사 등을 통해 과학 교사의 학교 교육과정 편성 운영 역량의 발휘 실태를 진단하였다. 과학교사들은 교육과정 운영에서의 실질적 자율성 부족, 인프라 미비, 학생성취도로 책무성을 묻는 체제, 숙고를 위한 시간의 부족, 교육과정에 대한 주체성 인식 부족 등이 교사의 자율적 학교 교육과정 편성 운영의 장애요인이라고 지적하였다. 본 연구의 결론 부분에서는 과학교사를 비롯한 현장 교사의 교육과정 역량 발휘의 장애요인에 대한 해결 방안으로 실질적 자율화의 확대, 현장 교사의 교육정책 결정 참여 활성화, 학교평가에서 정성적 요소 강화, 교사의 직급 및 승진 경로의 다양화를 통한 교육과정 역량 강화, 교사의 학습공동체 참여 활성화 등을 제안하였다.