組合科學課程的學習目標分為三個範疇： 知識和理解、技能和過程， 以及價值觀和態度。透過研習本課程，學生應能從各種與科學相關的情境中，達至相關的學習目標。

知識和理解
- 理解科學的現象、事實和模式、原理、概念、定律和理論等方面的知識；
- 獲得進行科學探究所需的技巧知識和過程技能；
- 在熟悉及陌生的處境中應用科學知識和理解；
- 了解科學的發展、當今議題、科上的應用及對社會的含意；
- 體會科學知識在社會和日常生活中的應用；
- 學習科學詞彙、術語和文字規則 。

技能和過程
- 培養科學思維和解決問題的能力；
- 以批判性態度分析和探討與科學有關的議題；
- 適當地運用符號、公式、方程、規則和語言，以具意義和創新的方法與;
- 別人交流科學意念和價值觀；
- 以個人和協作方式，運用適當的儀器和方法，計畫和進行科學探究；
- 準確地蒐集量性和質性數據，並分析和表達數據，作出結論及評鑑證據和步驟；
- 仔細觀察，作出適當的提問，辨識問題關鍵所在及擬定假說以作探究；
- 明白證據的重要性，以科學證據支持、修正或反駁所提出的科學理論；
- 掌握實驗技能，例如操控儀器及器材來進行指定的實驗步驟，分析及表達數據， 作出結論和評鑑實驗步驟；
- 辨識科學知識在應用上的利弊，從而作出明智決定；
- 運用資訊科技來處理及展示科學資料；
- 培養研習技能以改進學習的成效和效率，以及培養終身學習所需的能力和習慣。

價值觀和態度
- 培養正面的價值觀和態度，例如好奇心、正直、尊重證據、堅毅和接受;
- 科學研究中的不確定性；
- 以正面的價值觀和態度，實踐健康的生活方式；
- 樂於研習科學，欣賞自然界的奧妙和複雜性，並尊重一切生物及其環境；
- 知道科學知識是不斷發展的，體會科學與科技對了解世界的角色和成就，並了解它的局限性；
- 知道科學對社會、經 濟、工業、環境和科技產生的影響；
- 樂於就科學相關的議題進行交流和作出決定，並對他人的意見持開放的態度;
- 體會科學與其他學科的相互關係形成的社會和文化價值；
- 體會實驗室安全的重要性，並知道其對個人及他人的重要性；
- 透過客觀的觀察和誠實地記錄實驗結果， 培養正直品格；
- 養成自我反省的習慣和批判性思考能力；
- 明白身處瞬息萬變的知識型社會中，終身學習的重要性；
- 明白為了人類的將來，個人對保育、保護及維持環境質素應負的責任。