综合理科的教学目标大致有三个方面。首先是科学素养，包括掌握一定的科学概念、了解科学的本质、了解科学过程、了解科学与社会的关系、掌握一些基本的实验技能、要有科学的态度和正确地认识科学的价值。其次是个人成长，包括认识自我、智力的发展和丰富个人的生活。第三是适应社会，包括有实际知识、了解并解决一些社会问题、对学校和社会的态度、满足个人当前的需要和一般的教育意义。
综合理科的这三个教学目标，与分科课程中的知识、技能、情感方面的教学目标从根本上讲是一致的。
综合理科的教学目标，最终应落在由社会、学科与学生三基点所组成的三角形的核心，即学生的素质上。要从未来对国民素质的需要出发，体现"以学生发展为本"的观念。要从知识创新时代和信息科技发展对未来人才的要求出发，要突出实践能力和创新精神的培养。
综合理科的要素
综合理科仍然属于学科课程。这一点与社会中心和学生中心不同。但综合理科在教学内容的选择和组织方面，与分科课程会有很大的不同。在确定综合理科的教材体系和内容时，我们必须要考虑到学生的天性和兴趣、社会的需求和知识间的相互联系。
综合理科可以在一定程度上克服现行分科课程中的某些弊端。相对于分科课程来说，综合理科并不十分强调学科知识的系统性。综合理科不是将两门或几门分科课程简单地相加，而是要形成新的体系。因此，综合理科不可能将原来的分科课程的体系和内容全部保留下来。而是要以综合理科自身的特点和体系来组织教学内容，从而体现综合理科的价值。
综合理科的学科要素，有以下几个方面。
1学科的基本事实。综合理科对学科基本事实的选择，要强调其基础性、典型性、生活性和科学性。
2学科的基本概念和基本原理。基本概念组成了学科知识结构的框架。它反映了学科的基本规律。
3符号系统。符号是各学科独有的、用以简述其内容的一种语言。
4计量系统。主要包括基本测量和有关的计算。
5技能系统。主要包括运用概念和原理进行思维的能力和运用机体完成技术性工作的能力。
6科学方法系统。主要包括一般的研究方法、具体的操作方法和某些特殊的研究方法、哲学方法等。
7思想情感教育。主要包括科学精神和科学态度的教育、爱国主义和集体主义的教育、辩证唯物主义等的教育。