AP计算机科学A(AP-CSA)是什么样的课程

作者:牛求艺网      2024-06-30 21:57:34     10

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AP计算机科学A(AP-CSA)是什么样的课程

随着科技的飞速发展,计算机已经跟我们的工作和生活密不可分。据统计,80%的工科课程会用到计算机编程技能,理科、金融、经济等学科也越来越重视计算机编程技术的应用。在大学学习过程中,美国大学的许多专业都会要求学习编程相关的课程,所以在AP选科中,计算机也成为了非常热门的科目选择。

AP计算机科学学科系列

AP计算机科学课程系列包括两门课程,通常称为计算机科学A(Computer Science A)和计算机科学原理CSP(Computer Science Principles),学生可以选择以任意顺序修读或同时选修:

CSA侧重于实践,即程序编程能力。准确的说就是JAVA语言的具体实现,更加注重面对对象的知识,更注重代码在继承、多态、算法上的具体实现。

CSP偏重于理论,而非具体的编程代码。即概念性的知识点和基础性的计算机知识,比如数据在底层存储的形态、进制是如何转换的、编码原理等,涉及的知识面广,考察方式也有所不同。

今天我们主要想聊聊AP-CSA课程,希望能够帮助大家做好考试的准备~~

AP-CSA · 课程概述

AP计算机科学Computer Science A(简称APCS或CSA)是美国大学理事会主持的大学先修课程和考试,以便提供给高中生大学水平的计算机科学课程大学学分。很多未来打算朝计算机相关专业发展的同学们在高中阶段都会考虑选修一门AP计算机科学课程,为将来的专业学习打好基础。

CSA向学生介绍计算机科学的基础编程知识。课程的基本主题包括设计问题的解决方案,使用数据结构来组织大量的数据集合,开发和实施算法来处理数据和发现新的信息,分析潜在的解决方案,以及计算系统的道德和社会影响。课程强调面向对象编程和Java编程语言的设计。

AP计算机科学A课程必须包括至少20个小时的实践性、结构化的动手实验经验,让学生参与个人或小组的问题解决。课程包括大量的实验内容,学生在其中设计问题的解决方案,准确表达解决方案并对其进行测试,识别和纠正错误,并比较各种可能的解决方案。大学理事会已经开发了几个与课程框架相一致的实验设计,可满足20小时的实验要求。

AP-CSA · 考试内容

CSA的内容相当于大学中计算机课程一学期的知识其难度系数比美国大学计算机JAVA初级课程要低。不需要通过软件编程,考试主要考察学生对Java语言的知识以及部分算法,侧重思维考察,适合所有理工科的学生学习。

想要学习CSA并不需要很高的英语水平,因为试卷中需要理解的英文不是很多,主要都是一些程序语言。不过问答题的阅读压力会稍大一些,推荐托福80及以上的同学学习。
除了一定的英语能力要求,CSA对逻辑思维能力要求比较高,需要学生有比较好的数学基础,尤其是代数方面。

2023年APCS考试时间:5月3日

考试时长:3小时
考试形式:
第一部分: 多项选择题 | 40题 | 90分钟 | 占考试成绩的50%
选择题主要考查学生对于代码的熟练度,以及对时间的把握程度,因为有的题目长度很长,考试时间比较紧张。基本包括三种方式:
第一种方式:题目会列出几行代码,需要学生答出这段代码执行完之后,答案是什么;
第二种方式:题目给出一段代码,但是这段代码执行完之后跟原本想像的结果不一样,需要学生说明原因是什么;

第三种方式:题目中的代码中间会空出一部分,需要学生选出空出来的代码该填入什么;或者从几个不同的代码中选出正确的答案。

第二部分:解答题 | 4道问题 | 90分钟|占考试成绩的50%
简答题每一个考查的内容都是不同的方向,原始分是9分,也就是9个得分点。
问题1:方法和控制结构(9分),考查的是方法和控制结构,考查点就是Java 的基本语法;
问题2:类别(9分),需要学生根据题目要求写一个Class,主要考查学生对于Class的熟悉和了解程度;
问题3:数组/数组列表(9分),主要考查学生对于数组和数组列表的区别、特点;
问题4:二维数组(9分),主要考察学生对二维数组的掌握情况。

需要注意的是,简答题需要学生手写程序完成作答。

AP-CSA · 考试范围

第1-4章是编程中比较基础的变量和控制结构的内容,第5章和第9章是讲如何创建一个类,开始进入面向对象的范畴,之后介绍类的继承和多态。第6-8章是有关数组的内容,考察对数组和ArrayList的操作和应用,这是AP考试的核心。第10章是递归,一种特殊的方法类型,一般只在选择题里出现。

第一部分:变量和操作符(Variable&Operator)

1. 变量和变量类型(Variable and Type)

2. 四大运算符:算法运算符(Arithmetic Operator)、比较运算符(Relational Operator)、逻辑运算符(Logical Operator)、赋值运算符(Assignment Operator)

3. 输出(Output)

本章重点有两个:

一是除法运算符/”和取余运算符%”的使用,要记得整数除整数得到整数,并掌握取余的应用:判断奇偶,取出整数中的每一位数等。

二是逻辑运算符,尤其是通过德摩根定理化简的等价问题和真值表解决逻辑运算的问题。

第二部分:控制结构(Control Structure))

1. 顺序结构(Sequential Structure)

2. 分支结构(Selection Structure)

3. 循环结构(Loop Structure)

本章要掌握三种分支语句的区别和联系

熟练掌握for loop,while loop解决常见问题,对于循环的经典问题要重点记忆,在写loop代码时,学会往我们总结的经典代码上靠。本章是学习后面知识的基础,会综合其他章节内容一起考察。

第三部分:方法(Method)

1. 方法的概念(Method)

2. 方法的重载(Overload)

本章需要掌握构成方法的5个元素

理解方法的参数传递的方式,方法返回值的意义,方法间调用的方式。在AP考试中,方法有着重要的意义,大部分简答题的出题形式都是给定方法头,由你来编写方法体,因此,对方法的理解至关重要。同时,简答题中的第一题会考察前三章的内容。

第四部分:数组(Array)

1. 一维数组的使用(One-Dimensional Array)

2. 二维数组的使用(Two-Dimensional Array)

数组是AP计算机科学A考试的核心,有着至关重要的地位,简答题会有2题、选择题会有5-10题和数组有关,可以说数组是APCSA的半壁江山。需要同学们熟练掌握一维数组、二维数组的基本操作和应用,理解我们总结的相邻数组等5大问题。

同时,数组转换问题是近几年的出题趋势,需要重点掌握。

第五部分:字符串(String)

1. 字符串的概念(String)

2. 字符串的方法:length、equals、compareTo、indexOf、substring

字符串的地位在近几年考试中有所削弱,由单独考察改为结合其他知识一起考察,不再单独设立简答题。

对于字符串来说,要掌握AP考纲要求的5大方法,尤其是indexOf、substring方法,是考试String的重点,一旦考察String,有90%几率考察这两个方法,还要注意两种substring的区别,掌握类数组问题的写法。

第六部分:类和对象(Classes and Objects)

1. 类的定义(Class)、成员变量(Variable)、构造函数(Constructor)、null、 static

2. 对象的概念(Object)

3. 封装性(Encapsulation)

Java是面向对象的编程语言,需要我们掌握如何构造一个类,理解类的三个组成部分的编写规则。

在AP考试中,会有一道简答题专门考察从零构造一个类,因此,需要我们提高从题目中搜索关键信息的能力。同时,类与数组、ArrayList结合的题目是考察的重点。

第七部分:继承和多态(Inheritance Polymorphism)

1. 继承的概念(Inheritance)、父类(super)、子类(sub-class)

2. 方法的重写(override)

3. 多态的概念(Polymorphism)

本章是一个难度,好在APCSA只考选择题,本章内容我们总结了继承4大考点和多态4大考点。对于继承,需要理解继承的作用,重点掌握重载方法的调用规则”等4大考点。同样,多态也需要重点掌握父亲不能使用子类方法”等4大考点。

第八部分:标准类和程序设计(Standard Class Design)

1. 常见标准类(Standard Class):Math、Object、Integer、Double

2. 程序设计(Design):瀑布模型(The Waterfall Model)

本部分比较简单,Math的random方法是常考点,对于其他标准类知道他们的作用即可。

第九部分:ArrayList

1. 对象数组(Object Array)

2. ArrayList的使用

3. ArrayList的方法:add、get、set、remove、size

作为数组的2.0版本,ArrayList同样是APCSA的核心,需要我们熟练掌握AP考纲要求的ArrayList的6大方法,对于每一个方法都要非常清晰的知道方法参数的要求,返回值的意义。

尤其是ArrayList删除问题,是AP考试的常客。同时,重点掌握ArrayList的5大基本问题和数组转换问题,即便在2020年疫情突发,APCSA试卷只有两题的时候,也把其中一题给了ArrayList和数组的转换问题,足以看到它的重要性。

第十部分:递归和算法(Recursion Algorithm)

1. 递归(Recursion)

2. 查找算法(Search):二分查找(Binary Search)

3. 排序算法(Sort):插入排序(Insertion Sort)、选择排序(Selection Sort)、 归并排序(Merge Sort)

递归和算法其实是最难的部分,但是由于AP考试只考察选择题,反而变为最容易拿分的部分。每年APCSA会有3-4个选择题考察递归,1-2个选择题考察算法。需要熟练掌握递归题目的推理问题。

AP-CSA · 考试五分率

综合2022年官方统计报告,总共全球77753名考生参加了CSA考试,5分率达到27.3%,4分率达到20.4%。一般来讲,卷面成绩满分是80分,如果你卷面成绩能达到62分以上,获得5分的几率比较大。

在2022年所有理工科科目5分率中,CSA位列第3,仅次于微积分BC和物理C电磁,是所有AP科目中比较好拿高分的科目。

AP-CSA · 备考时间规划

总体复习规划是3月底需要学完大纲内容,4月进行复习+刷题
2023年3月份完成全部课程知识的学习
解决学习阶段的疑问(自学,平衡的学习)
2023年4月份系统的复习和做题
如何高效复习(时间分配)
学会重复做题
2023年5月份最后的查缺补漏

完善最后的误区

AP-CSA · 备考建议

1.系统梳理概念和知识点
编程非常考验对整体的理解,如果有一个知识点没有理解清楚,会成为之后学习新知识的阻碍,所以如果在学习的过程中遇到不会的知识点,一定要及时问老师,查缺补漏,这样到最后的备考阶段不用再去重学很多知识点,会轻松很多。
2.多手写code

CSA考试是用笔写代码,需要大家训练手写代码的感觉。

电脑写code可以自动查书写错误,如果得到的输出是错误的还可以回到程序中修改,而手写code无法做到这些。漏写一个分号,或者是一个loop没有考虑到特殊情况,都可能被扣分。

所以建议同学们在前期学习时一定要上机写程序,通过自己在电脑上写代码可以清楚的认识常见的语法错误和逻辑错误;复习后期丢弃电脑,全部采用笔写代码。在手写代码时,记得多留些空隙,方便修改代码。特别是在考前一个月,多多练习手写code,了解自己可能哪里会出现错误。
3. 重视选择题
CSA的选择题部分,需要同学们对于各种计算机概念非常清楚。

AP是有一定的容错率的,遇到特别难的题目可以选择直接放弃,节约时间用在能做对的题目上。不过,这只限于应对考试,平时备考的时候还是要积极地向难题进行冲击!

建议大家多做题,遇到难题及时解决,并找到相对应的知识点进行整理和回顾。

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