小學數學一體化實驗是把教學目標的制定、教學內容的組織、教學時間的分配、教學方法與手段的選擇、教學效果的評價看作一個整體。在這個整體中教學目標的制定制約着教學設計的方向，對教學的步驟和方法具有制約的功能；教學目標爲教學評價提供了依據，是進行科學測試，確定客觀評價的基礎，因此課堂教學過程中教學目標制定這一首要環節佔有十分重要的地位。
教學目標是指教學活動的主體在具體活動中所要達到的預期結果，是教和學雙邊活動的出發點與歸宿，是師生在教學過程中都應共同遵循的標準。教學目標的制定必須達到完整、明確、具體、適當的要求。教學目標必須是完整的，這是時代賦予的要求，也是教學過程的客觀反映。義務教育的實質是民族素質教育，在九年義務教育全日制小學數學教學大綱中，關於教學的目的明確規定在小學階段必須進行的知識、智能、思想品德三方面的教學和教育，只有在每節課的教學目標中對這三方面都有明確、具體的要求，才能使《大綱》的'精神得以貫徹、落實。教學目標必須是明確的：明確的教學目標才具有可測性。每個教學單元，每個教學課時應傳授哪些知識，訓練哪些技能，計算能力、空間觀念以及初步邏輯思維能力得到哪些發展，結合教學內容應滲透哪些思想品德教育都應是清楚明白，一目瞭然的。教學目標必須是具體的：具體的教學目標纔有可行性，每節課有哪些知識點，這些點在知識塊中所處的地位和作用，如何由易到難逐步展現知識塊的全貌，如何由淺入深使學生逐步理解並掌握知識的規律，這就使得每節課的教學目標具有獨特性和層次性。教學目標必須是適當的：這是指教學標高的合理性，實踐證明拔高標高的教學活動費力大收效小，長期拔高標高會造成一個班級學生嚴重兩極分化的後果；降低標高會影響學生學習的積極性，學生參與學習過程效率低下也同樣達不到教學目標，適當的教學目標要依據大綱、教材、學生學習水平而科學制定。
教學目標大體可分爲三類，每類有不同層次的達標要求。第一類，基礎知識和基本技能。數學基礎知識指的是數學中的概念、法則、性質、數量關係、解題方法等，在實驗中我們把達標層次分爲“知道”“理解”“掌握”“運用”；數學基本技能指的是數學中的讀、寫、算、繪圖等活動，它的達標層次分爲“會”“比較熟練”“熟練”。第二類，基本能力。小學階段的數學能力主要指計算能力、空間觀念、初步的邏輯思維能力。計算能力達標層次在基本技能中已有反映。空間觀念的達標層次分爲“直觀認識”“認識”。初步的邏輯思維能力是指小學生在掌握數學知識的同時，初步學會思維的方法（分析、綜合、比較、抽象、概括）和思維的形式（判斷、推理），逐步學會有根據、有條理地思考問題。它的達標層次分爲“初步學會”“會”。第三類，思想品德教育。在小學階段思想品德教育的內容含有學習目的的教育；愛祖國、愛社會主義，愛科學的情感教育；辯證唯物主義觀點的啓蒙教育；培養良好的學習習慣和獨立思考、克服困難的品質教育。思想品德教育不分達標的層次，只提出達標的要求，屬於觀念的達標要求是“滲透”；屬於情感的達標要求是“培養”；屬於學習習慣的達標要求是“養成”。
教學目標的設計要能表明教師可觀察到的學生學習結果，要能表明學生行爲結果的衡量條件與標準，這才能爲教學評價提供可檢驗的依據。
如“比多多少應用題”的教學目標之一爲：“能從圖中指出‘減去’的部分和‘多的’的部分”。這一目標中的“指出”是學生的學習行爲，“能從圖中指出”是衡量達標的條件與標準。又如“１”的認識教學目標中“會數、會認、會寫”，是教師可觀察到的學生的學習結果，“能從具體的物中抽象出數，又能用數表示具體的物”是表明學生行爲結果的衡量條件與標準。
由於教學目標是由教師制定的，它體現了教師的個人意志，因此在教學目標實施的過程中要將教學的目標轉化爲學生的學習目標，理想的教學目標應該是教授目標和學習目標的統一體。理想的教學目標還應具有一定的彈性，以能適應個別學生需要，體現因材施教原則。