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在大数据时代,计算机与我们的日常工作和生活紧密相连,80%的工程科目都需要运用计算机编程技能,理科、金融、经济等学科也日益重视计算机编程技术的应用,再加上美国高校的众多学科都强调编程课程的学习,这使得AP计算机科学课程热度不减。
AP计算机科学分为两门:一是以理论研究为核心的AP计算机科学原理(CSP),另一则是以实践操作为主的AP计算机科学A(CSA)。接下来,老师给大家详细介绍~
01、AP计算机科学原理
AP计算机科学原理(CSP)是一门大学初级水平的计算机课程,旨在向学习者展示计算机科学的广泛领域。
CSP的大纲以big idea为划分,涉及计算机多个领域的知识。
Big Idea 1:创意发展
涉及到软件开发过程中的流程规范,题目以概念考察为主。
Big Idea 2:数据
计算机如何处理数据以及数据如何用于生成新信息和解决问题。
Big Idea 3:算法与编程
你将学习如何使用算法和抽象来创建解决问题的程序或表达自己的创造力。
Big Idea 4:计算机系统和网络
计算机系统和网络的运作方式,以及如何使用多台计算机分担任务以加快处理过程。
Big Idea 5:计算机的影响
审视计算对社会、经济和文化产生的影响,并考虑程序员在法律和伦理方面的责任。
考试时选择题中最常出现的内容主要出现在Big Idea4 和Big Idea5部分,这两个版块涉及到的内容,同学们需要多花时间和精力多理解背诵。
02、AP计算机科学A
AP CSA以JAVA语言为基础,学习计算机的基本知识,了解JAVA语言的特点,学习计算机编程语言,学习面向对象程序设计的思想以及简单的算法。
Unit 1:基本类型
编程语言Java的基础知识,以及其他编码的基本概念
Unit 2:使用对象
参考数据作为在数字世界中表示现实世界对象的方法,以及执行更复杂操作的方法
Unit 3:布尔表达式和if语句
算法的构建块和使用条件语句解决问题和控制结果
Unit 4:迭代
迭代,另一个用于重复的算法构建块
Unit 5:编写类
如何通过将行为和属性组织到课堂上以数字方式表达现实世界的互动,以及计算机编程的法律和伦理影响
Unit 6:数组
处理相关数据集合的技术和标准算法,称为数据结构
Unit 7:ArrayList
深入研究数据集,探索ArrayList对象以获取大量数据,以及与个人数据存储相关的隐私问题
Unit 8:2D阵列
2D阵列和实验表中表示的数据集
Unit 9:继承
通过使用子类创建层次结构来操作编程,而无需更改现有代码
Unit 10:递归
通过使用递归方法解决同一问题的更小、更简单的版本来解决更大的问题
在CSA的多项选择题中,重点依然集中在for循环、while循环、if语句等部分,以及它们与字符串、数组(包括二维数组)、ArrayList等概念的结合上。
特别是对于数组、ArrayList、字符串的遍历,以及循环结构和条件语句的嵌套使用,这些内容在考试题目中出现的频率相对较高,对学生解读代码的能力提出了较高的要求。
03、考纲以及变化
CSP考纲变化
CSP考试有两大题型,MCQ (Multiple-choice questions)与FRQ (Free-response questions)。它有点特殊,除了完成线下考卷上的题目外,还需要提前完成一个编程项目(Create Performance Task, CPT),并针对一些问题需要在线下笔试中做出Written Response。
以往,考生只需在每年4月30日前提交编程作品,而笔试部分不涉及编程项目。现在,为了确保作品的真实性和考生的原创性,笔试中加入了一个专门针对编程作品的问答题环节,占总分的20%,考试时长为1小时,旨在减少作弊行为。
笔试的总时长调整为3小时,其中包含2小时的选择题和1小时的编程作品问答题。
MCQ要求我们阅读理解题干,从所给备选项中选出正确答案,可细分为单选(62道)和多选(8道)两种。
FRQ部分,我们需要依据自己的CTP项目代码和考卷提问撰写书面回答 (Written Response),既会涉及到代码逻辑细节,也会有程序功能和目标用户之类的宏观问题。大纲的调整并未引入额外的评估要素,只是将Written Response纳入了考试流程。
Requirement
编程作品提交要求以及提交方式
提交要求
在4月30日前分别完成上传Program Code,Video,Personalized Project Reference这3个部分内容。学生有9小时的课堂时间来完成,其中Personalized Project Reference是新增的考试部分,必须包含编程作品部分的关键代码截图,这些截图会被打印在试卷上,笔试的时候再发给学生,供考生在新增的1小时问答题部分参考。
考生可以合作开发程序,但最终提交的视频和个性化项目参考Project Reference必须由个人完成。3个部分所提交的截图内容要求不同。
Program Code:
📎将项目内的所有代码复制并粘贴进Word文档,随后将其转换为PDF格式以供提交。在代码中,可以包含必要的功能注释或解释性注释,但严禁包含任何个人识别信息(例如学校名称、个人姓名等);
📎若项目包含多个源代码文件,将它们汇总至单一文档中后再进行提交;
📎对于合作项目,学生可以提交相同的代码文件。
Video:
📎录制视频,确保视频中清晰地展示了程序的运行过程,包括程序接收数据、至少一个程序功能展示以及程序输出结果的展示;
📎视频中禁止出现任何个人信息;
📎视频以.webm、.mp4、.wmv、.avi或.mov格式提交;
📎视频时长不得超过60秒,文件大小应控制在30MB以内。
📎个人和合作项目均不得提交相同的视频内容。
Personalized Project Reference
提交4个程序代码片段截图
📎学生开发的procedure📎展示该procedure在程序中的调用位置
📎展示数据如何存储在程序的list中📎展示如何使用同一list中的数据
(第一、二个程序代码片段关于procedure,第三、四个程序代码片段关于list。)
⚡注意:
1. 截图中不得包含注释,只能包含代码;
2. 截图中的代码字体至少使用10号字体,推荐12号;
3. 避免使用较长的代码段;
4.截图中的代码必须为本人原创,不可剽窃他人或AI生成;
5.个人完成,合作的项目不能提交同样内容。
提交方式
1. 登录AP Digital Portfoli。
网站:https://prod.idp.collegeboard.org/
2. 进入考生所在AP Classroom;
3. 导航至其中一个创建性能任务组件;
4.分别提交Program Code,Video,Personalized Project Reference,上传——预览——提交。
今年新增的笔试问答题部分有2道题,每道题包含若干小的问答题。具体题目每次考试都不一样。AP CSP编程作品考察内容如图:
第一类问题:关于程序的设计、功能和目的
第二类问题:关于算法设计
第三类问题:检查程序错误、改正代码bug和程序测试等
第四类问题:关于list和procedure抽象
CSA考纲变化
CSA在2025-2026学年大纲将发生改变,将在2026年5月份的考试的同学们需要注意,目前的10个单元会调整为以下4个单元:
UNIT 1: Using Objects and Methods
UNIT 2: Selection and Iteration
UNIT 3: Class Creation
UNIT 4: Data Collections
知识点单元看似减少,实际并没有!原课程大纲其他9个单元学习的内容基本都还在。AP CSA课程和考试大纲更加集中和精简,引入了一些新的topic,以强化对深度理解和关键概念的掌握。
考试选择题的数量将增加,从5个减少到4个,这将导致选择题在考试中的比重上升,FRQ的总分减少,其在总成绩中的比重相应下降。
MCQ题目数量从原本的40题增加到42题每道题选项数量从5个选项减少到4个总占比从50%提升到55%。
FRQ题目数量不变,4道题的总分从36分减少到25分。第3道大题不考察ARRAY,只考察ArrayList,总占比从50%减少到45%。
从当前情况来看,AP计算机科学A(CSA)课程经过改版后,整体难度呈现出下降的趋势,减少了真正意义上的高难度问题,而更加强调实践性内容的重要性。CSP参照官方给出的CPT样例进行编程,认真刷题准备MCQ,还是很有可能拿到4分的!
04、机考变革及备考
自College Board(CB)宣布从2025年5月起全面采用机考模式起,AP CS考试也迎来了重大变革:
1. 有效遏制了试卷盗窃和考试作弊的可能性,保障了考试过程的公平与公正。
2. 考生现在可以在熟悉的设备上参加考试,无论是个人设备还是学校提供的设备,都可以直接用于考试,省去了以往在答题卡上涂卡和贴条形码的繁琐步骤。
3. 考试还提供了个性化的体验,对于需要绘制图形或使用特殊符号的科目,采用了混合式计算机化考试形式,以适应不同的考试需求。
备考策略
1.熟悉机考界面与操作流程:通过使用模拟考试系统,提前熟悉机考界面与操作流程,掌握数字化标注工具的使用方法。
2.加强编程实践:对于AP CSA来说,编程实践是提高编程技能与算法设计能力的关键。学生应利用课外时间积极进行编程练习,以积累实际操作经验。
3.拓展阅读和学习:对于AP CSP来说,广泛涉猎计算机科学的各种资料,如教材、参考书、学术论文等,开阔思维、加深理解,丰富自己的知识库不是一件坏事。小鹅给大家推荐《Computer Science Illuminated》、《Computer Science An Overview》、《Discovering Computers》、《5 Steps to a 5 Computer Science Principlea》这四本书籍,涵盖了基础原理到拓展背景知识的学术填充。
4.注重时间管理:机考时间有限,学生需要注重时间管理与策略规划。在备考过程中,可以通过模拟考试环境进行定时练习,以提高答题的速度和正确率。