La série Mathématiques et Sciences Physiques, destinée aux élèves qui envisagent d’entreprendre des études universitaires à forte composante mathématique, se distingue en particulier de la série Sciences Expérimentales par un niveau d’abstraction beaucoup plus élevé et un programme de géométrie plus complet. D’une façon générale, les cours de cette série se distinguent de ceux des autres séries par la variété et la plus grande complexité des applications et des problèmes traités. Ils exigent de la part des élèves un engagement et un travail régulier et soutenu, une aisance reconnue dans le raisonnement abstrait, une grande facilité d’assimilation ainsi que beaucoup de rigueur, de clarté et de concision tant dans l’expression écrite que dans l’expression orale.

De même que dans la série Sciences Expérimentales, l’expérimentation prend place à (presque) tous les niveaux de l’activité mathématique. Elle englobe toutes les procédures visant à traiter des cas particuliers trop difficiles pour être abordés directement. Elle permet notamment de trouver d’éventuels contre-exemples, de comprendre comment la question se résout dans des cas particuliers et en quoi les arguments valables se généralisent ou non, de faire des conjectures sur des questions voisines.

La démonstration est constitutive de l’activité mathématique des élèves de cette série et ils doivent en prendre conscience. Ils doivent pouvoir concevoir des démonstrations dans leur globalité et en détailler les différentes étapes.

L’enseignement des mathématiques dans cette série doit aussi développer les connaissances de base indispensables à la poursuite d’études universitaires dans des domaines comme la physique, la chimie, la médecine, la biologie.