建立高階數學思維：以形式推理與結 構化分析方式培養學生抽象思考與證明能力。

建構理論與應用的橋樑：連結代數、幾何、機率、資料科學與邏輯的核心概念。

強化問題分解與創造性策略：能以歸納、反證、構造及建模方式解構問題。

延伸至研究與競賽脈絡：從經典定理、數學史與現代應用（AI、統計建模、密碼學）啟發思考。

養成自主探究與表達能力，能以研究報告形式呈現學習成果。 

理解數學結構在自然科學模型中的功能與角色。 

能將自然現象轉譯為變數、關係與數學表徵。 

培養判讀科學圖像與數學模型的能力。

理解模型假設、適用條件與限制。 

作為科學專題研究與跨域應用之數學基礎。 

理解科學探究與科學方法之核心概念。

認識實驗設計原理：變因控制、操作化、實驗流程規劃。

學習資料蒐集、紀錄與科學資料處理技巧。

具備以數學與統計方法分析自然科實驗數據之能力。

能閱讀與分析自然科領域之科學論文與實驗研究。

能撰寫科學探究計畫書，並以簡報呈現研究思路。 

能依科學方法規劃自然科研究，建立完整研究流程概念。

學習實驗與觀測方法的原理，掌握研究操作與步驟規劃。

掌握研究資料整理與分析方法，包括資料分類、表格化、初步統計與圖表呈現。

能進行科學推論與結果解讀，將資料用於支持研究結論與論證。

能撰寫科學研究報告，整合實驗設計、資料分析與結論，引用文獻支撐論述。

具備研究成果發表能力，包括簡報製作、口頭報告及同儕回饋與反思。 

跨領域應用導向：每單元皆連結生活情境、物理、經濟或資訊領域。

探究與合作學習：鼓勵分組討論、建立模型與數據分析。

強調思辨與表達：學生需能「說明」與「論證」數學意義。 

學生透過動手實驗與工程創作，理解物理、力學、電磁、聲波及流體等科學原理，並能將理論應用於實際設計。

強化學生科學探究能力，包括觀察、假設建立、變因控制、數據收集與分析，並能從實驗結果驗證與修正模型。

建立學生跨領域整合能力，將工程設計、AI 工具與數據分析結合，以優化創課作品並解決實際問題。

培養學生團隊合作、問題解決與溝通表達能力，能完整呈現探究歷程、展示成果，並進行自我反思與學習回饋。