化學課程與教學論的綜合性表現在三個方面。
首先，數學課程與教學論的綜合性彰顯在知識內容綜合性。從知識內容考察，數學教學論的知識內容涉及到多個學科。首先，數學教學論涉及數學學方面的知識。數學教學論研究數學教學中的理論與實踐問題，必然和數學學有密不可分的聯系，這就決定了化學教學論必然涉及到數學學的知識、技能和技巧。為此，學習和研究數學教學論，必須具備扎實的數學學專業基礎，是精通數學學專業知識與技能的行家。他不但要熟練把握數學學的基礎知識和基本技能，并且必須才能從整體上掌握數學知識的特點和它的來龍去脈，了解化學知識的醞釀、發展、形成的主要過程及其實際應用，具有清晰的數學思想，通曉數學學中的思想方式和研究方式。其次，數學教學論涉及教育科學方面的知識，數學教學論關注的不是純數學問題，而是教學現象和與教學有關的問題，是研究數學教學中的教學規律而非數學規律。這就決定了化學教學論與教育科學有不可分割的聯系，它的內容必然要涉及到和教育有關的內容，如教育學、普通教學論、心理學、教育心理學、教學統計、測量與評價等方面的知識內容。第三，數學教學論涉及哲學和認識論等方面的知識。就本質而言，數學教學過程是一種認識過程，數學教學過程服從認識規律，認識論的普遍原理、方法、原則等必然對化學教學有指導意義和作用。為此，研究數學教學過程必需要涉及哲學、認識論和邏輯學等方面的有關知識內容。第四，數學教學論涉及現代科學技術方面的知識。隨著現代科學技術，尤其是計算機、多媒體和信息技術的發展、普及與應用，現代科技，尤其是計算機、多媒體和信息技術已成為參與教學過程的要素之一。所以，研究數學教學過程必然涉及計算機、多媒體信息技術等現代科技的知識內容。
其次，數學課程與教學論的綜合性彰顯在研究綜合性的問題。教學現象非常復雜，一個完整的具體教學過程，總是要涉及到多個方面，而且有許多誘因就會對教學過程形成影響。就數學教學而言，它就必然涉及到數學學知識內容、教師、學生、教學媒體、教學環境等多個方面，來自各個方面的諸多誘因就會對化學教學過程形成影響。另外，數學教學過程中的班主任和中學生都是具有主觀能動性的人，她們時時刻刻都在和外界互相作用，接受外界的各類刺激和影響。因而，通常說來，研究數學教學問題就比較復雜，它不可能像研究化學問題那樣，把物質和運動的某一方面完全隔離下來，純化研究對象和條件，只能在教學過程中其它誘因存在的條件下，盡可能控制無關誘因，突出主要誘因而對所研究的問題進行考察和剖析，這些研究同時涉及到多個方面和諸多誘因，面對和處理紛繁復雜的綜合性問題。所以研究數學教學過程，通常都是以問題為中心展開，數學教學論的知識通常也是以問題為中心闡述的。如數學教學規律、物理概念教學、學習數學的心理特征等就是以問題為中心展開討論的。
再度，數學課程與教學論的綜合性彰顯在綜合運用科學研究方式。數學教學論的研究對象是數學教學過程，而數學教學過程是涉及數學學知識內容的科學教育活動，使數學學與教學活動交叉融合為一個整體。為此物理學科的特點，研究數學教學論就必須綜合運用數學科學和教育科學等領域的研究方式。一般而言，數學教學過程面臨的問題比較復雜，是數學學與教育學互相交叉的綜合性問題。研究和解決這類問題既涉及自然科學的研究方式，也涉及社會科學的研究方式，在具體的研究過程中，常常要把兩者綜合上去運用，這也是數學教學論綜合性表現的方面之一。
化學課程與教學論的綜合性表現在三個方面。
首先，數學教學的動態性決定數學教學論的開放性。數學教學論研究數學教學過程中的問題，數學教學本身隨著社會的發展變化不斷發展。一方面，社會政治、經濟、文化的發展變化導致化學教學的發展。教育的基本職能是培養人，一定的社會總是按照其政治、經濟、文化等的發展狀況提出培養人才的具體尺寸要求。為此，隨著社會的發展，社會統治階層就要對化學教學目標提出新的要求。面臨教學目標的變化，化學教學的思想、內容、方法等必然要做出相應的調整。另一方面，科學技術的發展導致化學教學發展。科學技術的發展主要從兩方面造成化學教學發展。其二，科學技術的發展使不同事科互相滲透和交叉，出現了一系列與數學相關的學科，導致化學教學內容的變化。同時，科技發展也改變了工農業生產的形式和結構，使人們的工作和生活形式發生了巨大變化。這種除了使人們倍感現代生活須要更多的化學知識，并且對化學教學提出新的要求，從而影響并改變化學教學。其一，科學技術的發展，直接導致了化學教學手段、教學方法的改變，進而造成化學教學發生變化。
其次，教育科學的動態發展決定化學教學論具有開放性。隨著現代科學技術的發展，教育科學也有了較大發展。一方面，教育與其它各學科互相滲透與結合，除了使教育科學研究取得新的進展，并且使其從封閉邁向開放。諸如，自然科學的實驗方式和教學方式被廣泛地引入到教育研究中，各專業學科的研究開始與教育科學結合等。另一方面，用現代科學的觀點和現代技術手段研究教育科學的成果豐富了教育科學的內容，使教育科學理論不斷充實和構建。因為教育科學是數學教學論的重要基礎之一，所以，教育科學理論的發展使數學教學論從中吸收新的營養，使其不斷充實、發展和建立，因而表現出本學科的開放性。
再度，數學教學論學科自身的發展決定它具有開放性。數學教學論目前還處于構建和探求階段，該學科涉及面廣，還有許多問題尚待進一步研究解決，其理論與實踐方面的闡述還不夠充分和成熟。為此，只有不斷吸收新的研究成果充實數學教學論，能夠提升它的科學水平。這就要求數學教學論必須是開放的。
化學課程與教學論的理論與實踐密切結合表現在，數學教學論研究數學教學過程中的問題，對化學教學過程中面臨的問題，數學教學論除了要能提出解決方案，但是要從理論上給以解釋說明。數學教學論要解決的問題好多，但它們不外乎是實踐性問題和理論性問題兩大類型。
一方面，數學教學論要才能解決教學實踐中的問題，尋求完成數學教學任務、達成數學教學目標、提高數學教學效率、取得良好教學效益的最優化教學途徑和方式。因而對化學教學的目的和任務、物理教學內容、物理教學原則、物理教學方式和化學教學藝術等進行描述。這就表現出了極強的實踐性特點。
另一方面，只滿足對上述問題的描述還遠遠不夠，化學教學論要才能對上述問題做出“為什么”的回答。因而物理學科的特點，它必須剖析化學教學過程的本質，闡明數學教學過程的基本特征等一些理論性的問題。只有弄清了這種理論問題，對上述數學教學實踐的描述才有科學依據，使其奠定在堅實的科學基礎上。可見，數學教學論具有較深刻的理論性和自身的理論體系。