除了热门的AP微积分外,还有一门非常有用的数学学科,在经济学类、商科类、心理学、生物学类等热门专业学习中有着广泛的应用,它就是AP统计学。
AP统计学课程概述
AP统计学课程向学生介绍收集数据、分析数据和得出结论的主要概念和工具。AP统计学课程的内容,技能和考试中主要体现四个明确的主题:数据探索、抽样实验、概率和模拟,以及统计推断。学生通过科学技术、调查、解决问题和写作来形成对概念的理解。AP统计学课程相当于大学一个学期的不含微积分内容的入门统计学课程。
AP统计学主要考察四部分内容,包括探索性数据分析、抽样和实验设计、概率及分布、统计推断:
探索性数据分析:如何将杂乱无章的数据进行整理并以极其形象的方式展现出来;
抽样和实验设计:主要涉及如何获取数据;
概率及分布:主要包括分析数据体现的规律性和事件发生的可能性;
统计推断:主要是指如何利用获取到的历史数据进行预估和判断;学生通过科学技术、调查、解决问题和写作来形成对概念的理解,探索变异和分布、模式和不确定性、以及基于数据的预测、判断和结论等概念。
因此AP统计学是一个偏向概念理解的知识体系,具有一定的难度。
第一部分:Exploring Data: :Describing patterns and departures from patterns 数据分析,占考试的20-30%。学生应该使用绘图计算器来分析数据分布,包括单变量、双变量数据,和分类数据。
第二部分:Sampling and Experimentation:Planning and conducting a study 试验设计占考试的(10-15%)。学生必须学会通过抽样或实验来进行数据收集,并从中得出结论。
第三部分:Anticipating Patterns: Exploring random phenomena using probability and simulation(20-30%)概率论,包括预测数据分布。该部分占考试的。
第四部分:Statistical Inference: Estimating population parameters and testing hypotheses (30%–40%) 统计推断 包括基于点估算的推论统计学、置信区间、显著性差异等。
重点内容:包括数据的分布,相关性与回归,样本的选择,实验的设计,二项分布,正态分布,中心极限定理,置信区间,显著性检验等。
统计学考试内容及占比
用简单的四句话加以总结就是:
▼ 数据的产生数据怎么得来,非常重要,这是统计当中影响最大的概念;
▼ 数据分析你会学到,即使用很简单的方法,也能很睿智地解读数据;
▼ 概率及分布利用概率进行思考,可以帮你把事实和无关紧要的干扰信息进行分离;
▼ 统计推断让你学会用手中的少量数据,对一个较大的总体做出结论。
AP统计学课程内容
课程内容分为九个常规的教学单元,建议按以下逻辑顺序开展教学:
第1单元:探索单变量数据
第2单元:探索双变量数据
第3单元:收集数据
第4单元:概率、随机变量和概率分布
第5单元:抽样分布
第6单元:分类数据的推理:比例
第7单元:量化数据的推断:平均值
第8单元:分类数据的推断:卡方
第9单元:定量数据推断:斜坡
值得注意的是,学习统计学,是需要花费很多时间的。统计学既有数学传统的需要理解消化并应用的部分,也有许多需要记忆的点。对于数学天赋较好的同学,在准备AP微积分的时候由于他们很容易理解其中的知识,所以不需要很多时间来应试AP微积分—但他们仍然需要花很多时间来准备AP统计学。
此外,最好不要把AP统计学和AP微积分放在同一阶段准备。不仅仅是会让考生受到过大的数学方面的压力,同时由于AP微积分和AP统计学会采用两种不同的思考方式,学习起来会相当困难,效率也不是很理想(当然如果是标化,数学dalao还是可以尝试一下的)以一般理科或工科为专业的同学可以考虑高一微积分高二统计,或是高二微积分高三统计。如果是统计为核心的专业也可以选择先准备统计。
AP统计学考试形式
考试时长: 3小时
考试概述:
AP统计学考试评估学生对课程框架中列出的技能和学习目标的理解。考试时间为3小时,包括40道多项选择题和6个自由回答题。
考试形式:
第一部分:多项选择| 40道题| 90分钟|占考试成绩的50%
评估所有四种技能类别。
第二部分:自由回答| 6题| 90分钟|占考试成绩的50%
A部分:问题1-5(占考试成绩的37.5%)
B部分:问题6:调查性任务(占考试成绩的12.5%)
目前国际上比较常用的型号是TI-84和TI-Nspire,就考试所需要使用的功能来说,这两者都是可以的, 当然熟悉计算器的操作需要一定的过程,建议中途不要更换计算器类型!
统计学考试题型以及得分统计
这个是全球统计学的五分率,中国学生单独的五分率有25%,相对微积分BC的46%来说是低了点 ,但是其实拿到统计学五分并不难!先来了解下考试内容。
描述性统计
主要是利用图形和表格来研究和展示数据所具有的特征,这部分相对来说比较简单。
实验设计【重点】
这部分包括实验设计与抽样方法,是必考点。实验设计主要考察的是实验组与对照组的相关知识,抽样方法主要考察抽样方法的选取(尤其是 stratified 和 cluster)、bias的产生及消除。
抽样分布
解答题中不见得会独立成一道题目,但是选择题中必考这一知识点,这里要注意识别和区分 normal distribution 和 sampling distribution,二者在计算概率方法上是相似的,但是细节上又有不同。
概率论【重点】
概率论是从理论出发计算事件发生的可能性,需要掌握计数原理、排列与组合、Binomial Geometric 这些知识点,并且要注意利用 normal distribution 来估计 Binomial,这是选择题常考的点。
区间估计【重点】
Confidence interval是解答题必考的,这里需要注意解题的规范性,也就是解题步骤,区间估计中,confidence level的含义在选择题中也是常常出现的。
假设检验【重点】
Test of significance (Hypothesis test),这部分甚至有可能会出现两道大题,第一题考察 proportion and mean,第二题考察 chi-square,与confidence interval 相同,要注意解题的规范性。
线性回归
Linear regression 有时不会独立成题,会与其他题目结合,一般是最后一道题中的某一个或几个小问。这部分主要考察回归方程的写法及其含义,线性关系的识别与判断,回归直线的估计与检验。
AP统计学备考建议
1、注重对概念的理解
预学统计学的基本概念,提前了解并学习统计学常用的英文词汇,才能熟练运用统计学知识去分析数据。统计学中有很多名词概念,在考试中不仅是要能够快速的读懂题目而去在解答题部分也要能熟练的运用一些词汇解释说明。
既然决定要修炼数理统计这门学科,那么一定要在学习前先过一遍数理统计的100个基本词汇,然后在接下来的做题过程当中积累相关的术语!特别是一些标准的答题关键词!
2、知识点梳理
AP统计学选择题一般考察一到两个相关知识点,需要把基础知识掌握牢固,对于概念性的选择题,用排除法效率较高。对于计算的选择题,通常可以套公式求出答案。熟记公式将节省大量时间。
学习知识点的时候可以用思维导图的方式整理各个知识点。这样可以帮助大家理解每个知识点之间的关系是什么、区别是什么,也可以试着给别的同学讲题,帮助自己消化和理解。
3、多做题,查缺补漏
备考过程中对照考纲合理的规划学习进度,掌握基础知识后,循序渐进做题巩固。同步完成教材后习题,熟悉各章节的基础知识。掌握一定基础知识后刷真题进行系统梳理,真题通常比课后练习题难一些,刷真题升华能力、查漏补缺,掌握考试节奏。
4、熟练使用计算器
在整个统计学的考试中,计算器都是被允许使用的。我们需要借助计算器进行计算和绘图,所以一定要在考前熟练适使用计算器。
统计学属于应用类学科,学生不必死记公式,考场会提供一个有关描述统计学、概率论、推论统计学的列表。列表进一步给出了正态分布、学生t-分布、卡方分布等参考资料,而且计算器上都会加载所要用到的公式,那么熟练的通过计算器运用公式是必须要做到的,可以说“得计算器技巧者得五分”
推荐使用TI-Nspire计算器,TI84和TI89也都可以,但考试实用性相比Nspire差一些。