小学数学一体化实验是把教学目标的制定、教学内容的组织、教学时间的分配、教学方法与手段的选择、教学效果的评价看作一个整体。在这个整体中教学目标的制定制约着教学设计的方向，对教学的步骤和方法具有制约的功能；教学目标为教学评价提供了依据，是进行科学测试，确定客观评价的基础，因此课堂教学过程中教学目标制定这一首要环节占有十分重要的地位。
教学目标是指教学活动的主体在具体活动中所要达到的预期结果，是教和学双边活动的出发点与归宿，是师生在教学过程中都应共同遵循的标准。教学目标的制定必须达到完整、明确、具体、适当的要求。教学目标必须是完整的，这是时代赋予的要求，也是教学过程的客观反映。义务教育的实质是民族素质教育，在九年义务教育全日制小学数学教学大纲中，关于教学的目的明确规定在小学阶段必须进行的知识、智能、思想品德三方面的教学和教育，只有在每节课的教学目标中对这三方面都有明确、具体的要求，才能使《大纲》的精神得以贯彻、落实。教学目标必须是明确的：明确的教学目标才具有可测性。每个教学单元，每个教学课时应传授哪些知识，训练哪些技能，计算能力、空间观念以及初步逻辑思维能力得到哪些发展，结合教学内容应渗透哪些思想品德教育都应是清楚明白，一目了然的。教学目标必须是具体的：具体的教学目标才有可行性，每节课有哪些知识点，这些点在知识块中所处的地位和作用，如何由易到难逐步展现知识块的全貌，如何由浅入深使学生逐步理解并掌握知识的规律，这就使得每节课的教学目标具有独特性和层次性。教学目标必须是适当的：这是指教学标高的合理性，实践证明拔高标高的教学活动费力大收效小，长期拔高标高会造成一个班级学生严重两极分化的后果；降低标高会影响学生学习的积极性，学生参与学习过程效率低下也同样达不到教学目标，适当的教学目标要依据大纲、教材、学生学习水平而科学制定。
教学目标大体可分为三类，每类有不同层次的达标要求。第一类，基础知识和基本技能。数学基础知识指的是数学中的概念、法则、性质、数量关系、解题方法等，在实验中我们把达标层次分为“知道”“理解”“掌握”“运用”；数学基本技能指的是数学中的读、写、算、绘图等活动，它的达标层次分为“会”“比较熟练”“熟练”。第二类，基本能力。小学阶段的数学能力主要指计算能力、空间观念、初步的逻辑思维能力。计算能力达标层次在基本技能中已有反映。空间观念的达标层次分为“直观认识”“认识”。初步的逻辑思维能力是指小学生在掌握数学知识的同时，初步学会思维的方法（分析、综合、比较、抽象、概括）和思维的形式（判断、推理），逐步学会有根据、有条理地思考问题。它的达标层次分为“初步学会”“会”。第三类，思想品德教育。在小学阶段思想品德教育的内容含有学习目的的教育；爱祖国、爱社会主义，爱科学的情感教育；辩证唯物主义观点的启蒙教育；培养良好的学习习惯和独立思考、克服困难的品质教育。思想品德教育不分达标的层次，只提出达标的要求，属于观念的达标要求是“渗透”；属于情感的达标要求是“培养”；属于学习习惯的达标要求是“养成”。
教学目标的设计要能表明教师可观察到的学生学习结果，要能表明学生行为结果的衡量条件与标准，这才能为教学评价提供可检验的依据。
如“比多多少应用题”的教学目标之一为：“能从图中指出‘减去’的部分和‘多的’的部分”。这一目标中的“指出”是学生的学习行为，“能从图中指出”是衡量达标的条件与标准。又如“１”的认识教学目标中“会数、会认、会写”，是教师可观察到的学生的学习结果，“能从具体的物中抽象出数，又能用数表示具体的物”是表明学生行为结果的衡量条件与标准。
由于教学目标是由教师制定的，它体现了教师的个人意志，因此在教学目标实施的过程中要将教学的目标转化为学生的学习目标，理想的教学目标应该是教授目标和学习目标的统一体。理想的教学目标还应具有一定的弹性，以能适应个别学生需要，体现因材施教原则。
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