化学课程与教学论的综合性表现在三个方面。
首先，数学课程与教学论的综合性彰显在知识内容综合性。从知识内容考察，数学教学论的知识内容涉及到多个学科。首先，数学教学论涉及数学学方面的知识。数学教学论研究数学教学中的理论与实践问题，必然和数学学有密不可分的联系，这就决定了化学教学论必然涉及到数学学的知识、技能和技巧。为此，学习和研究数学教学论，必须具备扎实的数学学专业基础，是精通数学学专业知识与技能的行家。他不但要熟练把握数学学的基础知识和基本技能，并且必须才能从整体上掌握数学知识的特点和它的来龙去脉，了解化学知识的酝酿、发展、形成的主要过程及其实际应用，具有清晰的数学思想，通晓数学学中的思想方式和研究方式。其次，数学教学论涉及教育科学方面的知识，数学教学论关注的不是纯数学问题，而是教学现象和与教学有关的问题，是研究数学教学中的教学规律而非数学规律。这就决定了化学教学论与教育科学有不可分割的联系，它的内容必然要涉及到和教育有关的内容，如教育学、普通教学论、心理学、教育心理学、教学统计、测量与评价等方面的知识内容。第三，数学教学论涉及哲学和认识论等方面的知识。就本质而言，数学教学过程是一种认识过程，数学教学过程服从认识规律，认识论的普遍原理、方法、原则等必然对化学教学有指导意义和作用。为此，研究数学教学过程必需要涉及哲学、认识论和逻辑学等方面的有关知识内容。第四，数学教学论涉及现代科学技术方面的知识。随着现代科学技术，尤其是计算机、多媒体和信息技术的发展、普及与应用，现代科技，尤其是计算机、多媒体和信息技术已成为参与教学过程的要素之一。所以，研究数学教学过程必然涉及计算机、多媒体信息技术等现代科技的知识内容。
其次，数学课程与教学论的综合性彰显在研究综合性的问题。教学现象非常复杂，一个完整的具体教学过程，总是要涉及到多个方面，而且有许多诱因就会对教学过程形成影响。就数学教学而言，它就必然涉及到数学学知识内容、教师、学生、教学媒体、教学环境等多个方面，来自各个方面的诸多诱因就会对化学教学过程形成影响。另外，数学教学过程中的班主任和中学生都是具有主观能动性的人，她们时时刻刻都在和外界互相作用，接受外界的各类刺激和影响。因而，通常说来，研究数学教学问题就比较复杂，它不可能像研究化学问题那样，把物质和运动的某一方面完全隔离下来，纯化研究对象和条件，只能在教学过程中其它诱因存在的条件下，尽可能控制无关诱因，突出主要诱因而对所研究的问题进行考察和剖析，这些研究同时涉及到多个方面和诸多诱因，面对和处理纷繁复杂的综合性问题。所以研究数学教学过程，通常都是以问题为中心展开，数学教学论的知识通常也是以问题为中心阐述的。如数学教学规律、物理概念教学、学习数学的心理特征等就是以问题为中心展开讨论的。
再度，数学课程与教学论的综合性彰显在综合运用科学研究方式。数学教学论的研究对象是数学教学过程，而数学教学过程是涉及数学学知识内容的科学教育活动，使数学学与教学活动交叉融合为一个整体。为此物理学科的特点，研究数学教学论就必须综合运用数学科学和教育科学等领域的研究方式。一般而言，数学教学过程面临的问题比较复杂，是数学学与教育学互相交叉的综合性问题。研究和解决这类问题既涉及自然科学的研究方式，也涉及社会科学的研究方式，在具体的研究过程中，常常要把两者综合上去运用，这也是数学教学论综合性表现的方面之一。
化学课程与教学论的综合性表现在三个方面。
首先，数学教学的动态性决定数学教学论的开放性。数学教学论研究数学教学过程中的问题，数学教学本身随着社会的发展变化不断发展。一方面，社会政治、经济、文化的发展变化导致化学教学的发展。教育的基本职能是培养人，一定的社会总是按照其政治、经济、文化等的发展状况提出培养人才的具体尺寸要求。为此，随着社会的发展，社会统治阶层就要对化学教学目标提出新的要求。面临教学目标的变化，化学教学的思想、内容、方法等必然要做出相应的调整。另一方面，科学技术的发展导致化学教学发展。科学技术的发展主要从两方面造成化学教学发展。其二，科学技术的发展使不同事科互相渗透和交叉，出现了一系列与数学相关的学科，导致化学教学内容的变化。同时，科技发展也改变了工农业生产的形式和结构，使人们的工作和生活形式发生了巨大变化。这种除了使人们倍感现代生活须要更多的化学知识，并且对化学教学提出新的要求，从而影响并改变化学教学。其一，科学技术的发展，直接导致了化学教学手段、教学方法的改变，进而造成化学教学发生变化。
其次，教育科学的动态发展决定化学教学论具有开放性。随着现代科学技术的发展，教育科学也有了较大发展。一方面，教育与其它各学科互相渗透与结合，除了使教育科学研究取得新的进展，并且使其从封闭迈向开放。诸如，自然科学的实验方式和教学方式被广泛地引入到教育研究中，各专业学科的研究开始与教育科学结合等。另一方面，用现代科学的观点和现代技术手段研究教育科学的成果丰富了教育科学的内容，使教育科学理论不断充实和构建。因为教育科学是数学教学论的重要基础之一，所以，教育科学理论的发展使数学教学论从中吸收新的营养，使其不断充实、发展和建立，因而表现出本学科的开放性。
再度，数学教学论学科自身的发展决定它具有开放性。数学教学论目前还处于构建和探求阶段，该学科涉及面广，还有许多问题尚待进一步研究解决，其理论与实践方面的阐述还不够充分和成熟。为此，只有不断吸收新的研究成果充实数学教学论，能够提升它的科学水平。这就要求数学教学论必须是开放的。
化学课程与教学论的理论与实践密切结合表现在，数学教学论研究数学教学过程中的问题，对化学教学过程中面临的问题，数学教学论除了要能提出解决方案，但是要从理论上给以解释说明。数学教学论要解决的问题好多，但它们不外乎是实践性问题和理论性问题两大类型。
一方面，数学教学论要才能解决教学实践中的问题，寻求完成数学教学任务、达成数学教学目标、提高数学教学效率、取得良好教学效益的最优化教学途径和方式。因而对化学教学的目的和任务、物理教学内容、物理教学原则、物理教学方式和化学教学艺术等进行描述。这就表现出了极强的实践性特点。
另一方面，只满足对上述问题的描述还远远不够，化学教学论要才能对上述问题做出“为什么”的回答。因而物理学科的特点，它必须剖析化学教学过程的本质，阐明数学教学过程的基本特征等一些理论性的问题。只有弄清了这种理论问题，对上述数学教学实践的描述才有科学依据，使其奠定在坚实的科学基础上。可见，数学教学论具有较深刻的理论性和自身的理论体系。