喜歡數學,不一定只是因為數學成績好。
有些學生喜歡解出難題時的成就感;有些人會好奇公式為什麼成立;也有人喜歡把數學運用在程式、投資、自然科學或生活問題中。這些對數學的興趣,都可以成為學習歷程的起點。
不過,數學學習歷程不是把考卷、講義和滿分成績全部放進檔案,也不是把解題過程整理得越複雜越好。真正重要的是讓教授看見:
- 你對什麼數學問題感到好奇?
- 你如何思考、嘗試與驗證?
- 遇到困難時,如何調整方法?
- 這段經驗讓你對數學產生什麼新的理解?
- 未來還想繼續探索什麼?
如果你對數學有興趣,卻不知道學習歷程可以做什麼,以下將從題目選擇、內容架構、範例到常見錯誤,帶你一步步整理。
數學學習歷程要呈現什麼?
數學學習歷程的核心,不是證明你「會算很多題」,而是呈現你如何面對一個問題。
一份好的數學學習歷程,通常可以讓人看見以下幾種能力。
1. 發現問題的能力
你能不能從課堂、生活或其他領域中,找到一個值得研究的問題?
例如:
- 為什麼同樣容量的飲料,杯子的形狀會不一樣?
- 手機遊戲中的抽卡機率是如何計算的?
- 為什麼貸款時間越長,總利息可能增加這麼多?
- 公車班距與平均等候時間之間有什麼關係?
- 投籃距離、角度與命中率是否有關聯?
問題不一定要很困難,但要明確、可以分析,而且最好來自你真正感興趣的情境。
2. 邏輯推理與解決問題的過程
教授或老師不只想知道你最後算出了什麼,更想知道你如何走到答案。
你可以記錄:
- 一開始如何理解問題
- 提出了哪些假設
- 使用了哪些公式或概念
- 嘗試過哪些方法
- 哪些方法沒有成功
- 如何發現錯誤並重新修正
- 最後如何驗證答案是否合理
即使第一次的方法失敗,只要能說明失敗原因和後續調整,也能呈現你的思考能力。
3. 對數學概念的理解
學習歷程不能只有公式和答案,也要用自己的方式解釋數學概念。
例如,不只是寫出機率公式,而是進一步說明:
- 為什麼這個情況適合使用條件機率?
- 樣本數太少會造成什麼問題?
- 理論機率和實際結果為什麼可能不同?
- 這個模型有哪些限制?
能夠把公式背後的意義說清楚,比單純列出大量計算更能呈現你的理解。
4. 自主學習與延伸能力
對數學有興趣的學生,探索通常不會只停留在課本。
你可能因為一個問題,進一步閱讀數學科普書、觀看大學開放式課程、學習試算表、接觸程式語言,或搜尋不同的解題方式。這些延伸行動,都能呈現你如何主動學習。
台大數學系提供的歷程自述提示中,也特別關注學生如何學習數學、從哪些資源取得知識、是否探索過課本以外的內容,以及對這些知識有什麼自己的想法。
因此,重點不在於你自學的內容有多深,而在於你是否真的理解、思考並形成自己的觀點。
數學學習歷程可以放哪些內容?
數學學習歷程不只有數學專題。只要能呈現你對數學的興趣、思考方法與學習過程,都可以成為素材。
數學課程作業或探究報告
如果數學課曾經做過探究活動、分組報告或課程作業,可以進一步整理成課程學習成果。
適合的內容包括:
- 研究問題與選題原因
- 使用的數學概念
- 解題或分析過程
- 圖表、模型與計算結果
- 遇到的問題與修正方式
- 個人負責的部分
- 學習心得與後續延伸
不要只是將原始作業直接上傳。建議重新整理架構,補上當時沒有寫清楚的思考過程。
自主學習計畫
如果你有一個想深入了解的數學問題,可以將它發展成自主學習。
例如:
- 研究數學在生活中的應用
- 閱讀一本數學科普書並實際驗證內容
- 用程式模擬機率問題
- 蒐集資料並進行統計分析
- 比較同一題的不同解法
- 研究某個數學定理的發展與應用
自主學習不應只有「上網查資料」。最好加入實際計算、資料蒐集、模型建立、程式模擬或解題驗證。
數學競賽與檢定經驗
如果參加過數學競賽,可以放入成績或證明,但不能只寫得獎結果。
你可以進一步整理:
- 為什麼參加競賽
- 如何準備
- 遇到哪一類題目最困難
- 解題方法如何改變
- 競賽訓練與學校數學有什麼不同
- 是否發現自己對某個領域特別有興趣
- 如果沒有得獎,從中學到什麼
競賽的價值不只在名次,也在於它如何改變你的數學思考方式。
數學閱讀與課外學習
讀過數學科普書、參加大學課程、觀看數學影片或學習線上課程,也可以成為歷程素材。
不過,內容不能只有書籍摘要或課程筆記,還要加入:
- 為什麼選擇這項資源
- 哪一個概念最吸引你
- 原本的理解是什麼
- 學習後改變了什麼看法
- 是否進一步解題、驗證或應用
- 還有哪些內容沒有完全理解
比起列出十本書,更重要的是深入說明其中一兩個真正影響你的概念。
數學與其他領域的結合
數學可以和許多學科結合,不一定只能做純數學題目。
| 結合領域 | 可以探索的方向 |
| 資訊 | 演算法、密碼學、資料分析、程式模擬 |
| 財經 | 複利、投資風險、貸款、機率與期望值 |
| 自然科學 | 實驗數據、函數關係、誤差分析、數學模型 |
| 工程 | 結構比例、最佳化、測量與幾何 |
| 社會科學 | 問卷統計、人口資料、相關性分析 |
| 藝術設計 | 黃金比例、對稱、碎形、幾何圖案 |
| 運動 | 命中率、配速、心率、比賽數據分析 |
| 生活消費 | 定價、折扣、容量、成本效益比較 |
參考文章也提醒學生,可以將課程內容與自己的興趣結合,並善用圖表呈現分析過程;但圖表的目的應該是幫助理解,而不是單純讓版面看起來豐富。參考:拉課力數學科學習歷程文章
數學學習歷程怎麼寫?
一份完整的數學學習歷程,可以使用以下六個部分來整理。
一、題目與學習動機
先說明你想研究什麼,以及為什麼對這個問題產生興趣。
可以回答:
- 這個問題從哪裡出現?
- 和哪一堂課或生活經驗有關?
- 原本對這個問題有什麼猜測?
- 為什麼值得進一步研究?
不要只寫:
因為我很喜歡數學,所以決定研究機率。
可以改成:
我在手機遊戲中發現,即使官方公布角色的出現機率,玩家仍然很難判斷自己需要準備多少次抽卡。因此,我想運用機率與期望值,分析抽到指定角色可能需要的次數,並比較保底制度對結果的影響。
後者更清楚交代問題來源,也能看見你想探索的方向。
二、研究問題與目標
將主題縮小成一到三個可以回答的問題。
例如:
- 理論上抽到指定角色平均需要幾次?
- 加入保底制度後,平均次數有什麼變化?
- 實際模擬結果是否接近理論計算?
題目越明確,後面的資料蒐集與分析越容易進行。
三、使用的數學概念與方法
說明你使用了哪些數學工具,以及為什麼選擇這些方法。
例如:
- 使用機率計算事件發生的可能性
- 使用期望值估算長期平均結果
- 使用試算表進行多次模擬
- 使用散布圖觀察兩項資料的關係
- 使用標準差比較結果的穩定程度
不要只貼公式。每個重要公式都應該用自己的話解釋它在這個問題中的用途。
四、實作、分析與修正過程
這是數學學習歷程最重要的部分。
你可以記錄:
- 如何蒐集資料
- 如何進行計算
- 如何建立模型
- 做了哪些假設
- 得到什麼初步結果
- 發現哪些錯誤
- 後來如何修改
例如:
一開始我只計算每次抽卡互相獨立的情況,但模擬結果和遊戲中的實際制度差異很大。重新檢查規則後,我發現保底機制會隨抽卡次數改變機率,因此原本的模型並不適用。我重新設定不同階段的機率,並比較修正前後的結果。
這種寫法比單純呈現正確答案,更能看見你的判斷與調整能力。
五、成果與發現
整理你最後得到的結果,可以搭配:
- 計算過程
- 統計表格
- 趨勢圖
- 流程圖
- 程式模擬結果
- 模型比較
- 實際作品
圖表不是越多越好。每一張圖都應該有清楚標題、資料來源與文字解讀。
例如,不要只放一張折線圖,還要說明:
- 圖表呈現什麼變化?
- 哪一段變化最明顯?
- 是否符合原本的猜測?
- 能不能直接得出因果關係?
六、反思與後續延伸
反思不是寫「這次活動讓我學到很多」,而是回答你真正發現了什麼。
可以從以下方向思考:
- 原本的想法和最後結果有什麼不同?
- 哪一個環節最困難?
- 自己的解題方法有什麼改變?
- 使用的模型有哪些限制?
- 如果重新進行,會如何調整?
- 還想繼續研究什麼?
- 這段經驗是否影響未來的科系選擇?
例如:
這次研究讓我發現,計算正確不代表模型就能解釋真實情況。建立模型前,必須先確認假設是否符合實際規則。未來我想進一步學習統計模擬與程式設計,比較不同機率模型的誤差。
這樣的反思能具體呈現你的學習變化與下一步方向。
數學學習歷程題目10個範例
以下題目可以依照你的能力、興趣與可取得的資料進行調整。
1. 用統計分析自己的讀書時間與測驗表現
記錄數週的讀書時間、練習題數量、睡眠時間與測驗成績,觀察彼此是否有關聯。
可以運用:
- 平均數與中位數
- 標準差
- 散布圖
- 相關係數
- 資料偏誤與限制
重點不是證明「讀越久成績越好」,而是分析資料能不能支持這個說法。
2. 手機遊戲抽卡機率與期望值分析
分析遊戲公布的抽卡機率,計算抽到指定角色平均需要多少次,以及實際抽卡結果是否接近理論值。
可以運用:
- 機率
- 期望值
- 獨立事件
- 模擬實驗
- 大數法則
也可以討論保底制度如何改變玩家的風險。
3. 公車班距與平均等候時間研究
記錄不同時段的公車到站時間,分析實際班距是否符合公告資料,以及乘客平均需要等待多久。
可以運用:
- 平均數
- 資料分布
- 機率
- 誤差
- 統計圖表
4. 不同存款或貸款方案的複利比較
設定相同本金、利率與期間,比較單利、複利、定期定額或不同貸款方案的差異。
可以運用:
- 等比數列
- 指數函數
- 複利公式
- 試算表
- 情境模擬
5. 運動數據與表現變化分析
蒐集自己的跑步配速、心率、距離或投籃命中率,分析訓練前後的變化。
可以運用:
- 平均數
- 百分比
- 趨勢圖
- 迴歸分析
- 異常值判斷
6. 包裝形狀與材料使用量研究
比較不同形狀的飲料罐、紙盒或食品包裝,在相同容量下需要多少表面材料。
可以運用:
- 立體幾何
- 表面積與體積
- 函數
- 最佳化概念
7. 同一道數學題的多種解法比較
選擇一題具有多種解法的題目,分別使用代數、幾何、函數或向量解題,再比較各方法的差異。
可以分析:
- 哪一種解法最直觀
- 哪一種方法最容易推廣
- 每種解法需要哪些先備知識
- 是否能從解法中發現新的關係
8. 利用碎形觀察自然界的數學規律
研究雪花、蕨類、海岸線或樹枝結構中的碎形特徵,並嘗試用程式或手繪方式建立碎形圖案。
可以運用:
- 遞迴
- 數列
- 幾何
- 維度概念
- 程式設計
9. 比較不同選舉制度的席次結果
使用一組模擬票數,比較不同席次分配方法可能產生的結果。
可以運用:
- 比例
- 百分比
- 席次分配方法
- 誤差與公平性討論
10. 數學定理的理解與應用
選擇一個自己真正感興趣的定理,例如畢氏定理、費馬小定理、歐拉公式或中央極限定理,研究:
- 定理要解決什麼問題
- 為什麼成立
- 有哪些證明方法
- 可以應用在哪裡
- 自己最難理解的是什麼
不要一次介紹太多定理,選擇一個真正有心得的主題深入探索即可。
如果想申請數學相關科系,可以寫出哪些內容在自述?
如果未來想申請數學、應用數學、統計相關科系,除了單一作品,也可以整理自己與數學之間的長期脈絡。
可以整理成以下七個思考方向:
1. 你為什麼開始喜歡數學?
回想真正的契機,可能是一道題目、一位老師、一本書、一場競賽,或某次自己發現規律的經驗。
2. 你平常如何學習數學?
你習慣自己推導、畫圖、找反例、與同學討論,還是透過程式進行驗證?請說明方法如何幫助你理解數學。
3. 你探索過哪些課本以外的內容?
不需要故意寫得很艱深。即使只是閱讀一本科普書,只要能具體說明理解、疑問與想法,也比只列出書名更有意義。
4. 你最喜歡哪個定理或數學概念?
重點不是列出厲害的理論,而是解釋為什麼它讓你感到有趣,以及你如何理解或運用它。
5. 你完成過哪些數學作品?
可以是科展、競賽、小論文、程式、課堂報告,也可以是自己長期整理的解題筆記。請說明研究經過、個人貢獻與自我評價。
6. 你接觸過哪些進階學習?
如果參加過大學課程、營隊或線上課程,可以比較它和高中數學的差異,以及自己曾遇到的適應問題。
7. 你未來想如何運用數學?
不一定要直接說自己想成為數學家,也可以思考希望將數學運用在資料分析、資訊科技、財務、工程、科學研究或教育等領域。
這些問題不一定要全部寫進同一份成果,但可以幫助你找到自己的數學學習主軸。
數學學習歷程上傳前檢查表
完成後,可以用以下問題檢查:
- 是否清楚說明選擇題目的原因?
- 研究問題是否明確而且可以回答?
- 是否說明使用哪些數學概念?
- 是否解釋公式與方法的用途?
- 是否呈現實際的計算、推理或分析過程?
- 是否記錄遇到的困難與修正方式?
- 圖表是否有標題、單位與文字解讀?
- 是否區分團隊成果與個人貢獻?
- 是否說明研究結果的限制?
- 反思是否具體,而不是只寫「學到很多」?
- 是否提出可以繼續探索的方向?
- 排版是否清楚、易讀,而且沒有過度裝飾?
啟夢觀點:數學學習歷程不是證明你有多會算
對數學有興趣,不代表你一定要參加過大型競賽,也不代表你要提前學大學數學。
你可以從一道想不通的題目、一個生活中的數據,或一個想驗證的規律開始。真正值得放進學習歷程的,不只是最後得到的答案,而是你如何提出問題、選擇方法、檢查錯誤,並從結果中產生新的疑問。
數學學習歷程的價值,是讓教授看見你如何思考,看你有沒有數學的邏輯運算思維。
比起包裝成一位什麼都會的學生,更重要的是誠實呈現:你為什麼喜歡數學、如何理解數學,以及未來還想用數學探索什麼。
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