在新疆地区全面推进新课程改革和民汉双语教育时要提高中学生物双语教学课堂质量，最终实现提高少数民族基础教育质量的目标，关键在于提升少数民族教师专业素质。学科教学知识作为教师教学知识的核心，是实现有效课堂教学的前提，对不断完善教师教学知识图式和促进教师专业发展尤为重要。本研究分为两个部分：第一部分，在对教师学科教学知识的相关文献综述基础上，对比分析了来自全疆各县市的共110名维吾尔族中学生物双语新手和专家教师的调查问卷，并结合访谈对维吾尔族中学生物双语新手和专家教师的学科教学知识来源及其对双语教学的态度得出以下结论：增进新手教师学科教学知识的主要来源包括善于使用网络查询、课堂听课和与同事交流；专家教师学科教学知识与技能的主要来源包括重视对自身教学经验的反思，有组织的专业活动和大学期间较为合理的课程结构。第二部分，基于新疆民族地区生物教学实践，通过课堂观察法和个案法研究维吾尔族中学生物双语教师课堂中的教学行为表现及教学实录，从中概括出新手和专家教师的教学知识图式及其特征。分析比较发现新手教师教学知识图式的特征为：中学生物学科的知识点都能涉及到，但是缺乏灵活的知识组块，知识结构的层次性、逻辑性不强，没有形成完善的教学知识结构，而且很少注意培养学生有关哲学、生物学科观念的内容；维吾尔族中学生物双语专家教师教学知识图式特征：围绕中学生物某个主题知识或者核心概念设计多层次的、系统性的知识体系，它是由有较丰富的知识组块，扎实的理论支撑和具体应用实例，稳定且灵活的产生式而构成的。还包含哲学思想、科学研究的一般过程方法以及其他学科方法的应用，是教师教学经验和知识相结合的有机整体。根据以上两部分研究分析，新手教师还需要提高自我成长意识、重视教学实践与反思和积极参加教研活动；专家教师需要开始注重计算机知识与技能的提高并更新教育理念。