AP学科介绍｜AP 计算机科学学科系列

AP课程让数百万学生在高中的时候就能学习大学程度课程， AP考试在每年五月举行，在AP考试中分数合格的学生通常可以获取大学学分，进入大学后免修对应的基础课程，或两者皆可。AP课程和考试研发的各方面都是由高中AP教师和大学学科专家合作完成的，他们共同开发AP课程大纲和考试内容，设定评分标准，并参加考试阅卷评分。大学教授组成的学科专家组也会审核每个AP教师的课程教学方案。

AP计算机科学课程系列包括两门课程，学生可以选择以任意顺序修读或同时选修:

• AP计算机科学A专注于Java编程相关的计算技能。

   

• AP计算机科学原理为学生提供了计算机科学的广泛介绍，以及它与其他领域的关系。

这两门课程强调了适当地使用与当前社会需求相关的方式交流解决方案的重要性。AP计算机科学课程可以帮助改善教育公平和机会平等问题，扩大计算机领域的参与度，同时为该学科的基本领域提供强大并引人入胜的介绍。

样题：

AP计算机科学A向学生介绍计算机科学的基础编程知识。本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。本课程强调面向对象编程和Java编程语言的设计。

学生最好已成功地完成高中一年级的代数课程，对基本线性函数、函数的组成和需要多种方法和协作努力解决问题的策略有较强的基础。此外，学生应该能够使用笛卡尔(x, y)坐标系来表示平面上的点。学生和指导老师们需明白，任何重要的计算机科学课程都是建立在数学推理的基础上的，在学习这门课程之前，应该先学习数学推理。本课程不要求有计算机科学的相关经验。

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。

课程内容分为十个常规的教学单元：

• 第1单元：基本类型

• 第2单元：使用对象

• 第3单元：布尔表达式和if语句

• 第4单元：迭代

• 第5单元：写作课

• 第6单元：数组

• 第7单元：数组列表

• 第8单元：2D阵列

• 第9单元：继承

• 第10单元：递归

以下几个宏观概念是本课程的学习基础，帮助学生在概念之间建立有意义的联系，并培养更深入的概念理解能力:

• 模块化：

  面向对象编程中的模块化使我们能够使用抽象思维将复杂的程序分解成各个类别和方法。

   

• 变量：

  变量创造了数据抽象，因为它们可以代表一组可能的值或一组相关的值。

   

• 控制：

  按一定顺序操作，做决定，以及多次执行相同的程序，都是通过使用控制结构用程序代码表现出来。

   

• 计算的影响：

  计算机和计算已经彻底改变了我们的生活。为了安全和负责任地使用计算，我们需要了解隐私、安全和道德问题。

在探索课程概念时，学生应培养以下计算思维技能:

• 程序设计和算法开发：

  决定产生所求结果所需的代码段。

   

• 代码逻辑：

  根据某初始值确定程序代码的输出、值或结果。

   

• 代码执行：

  编写并运行程序代码。

   

• 代码测试：

  分析程序代码的正确性、等价性和错误。

   

• 文档：

  描述在程序中产生所要结果的行为和条件。

考试时长: 3小时

考试概述：

AP计算机科学A考试评估学生对课程框架中概述的计算思维实践和学习目标的理解。考试时长3小时，包括40道多项选择题和4道自由回答问题。作为考试的一部分，学生将获得Java便捷参考，其中列出了可能包含在考试中的Java库的可访问方法。

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%

• 主要是独立问题，有一到两组成组的问题 (通常每组两到三个问题)。

• 考核范围包括计算思维实践1、2、4和5。

   

第二部分: 自由回答 | 4道问题 | 90分钟｜占考试成绩的50%

• 问题1：方法和控制结构（9分）。

• 问题2：类别（9分）。

• 问题3：数组/数组列表（9分）。

• 问题4：2D数组（9分）。

• 考核计算思维练习3。

AP计算机科学原理向学生介绍计算机科学领域的广度。在本课程中，学生将学习设计和评估解决方案，并通过开发算法和程序，应用计算机科学解决问题。他们将把抽象概念融纳入程序，并利用数据发现新知识。学生还将解释计算创新和计算系统，包括互联网如何工作，探索其潜在的影响，并致力于创建鼓励合作和有道德的计算文化。

学生最好已成功地完成高中一年级的代数课程，对基本线性函数、函数的组成和需要多种方法和协作努力解决问题的策略有较强的基础。此外，学生应该能够使用笛卡尔(x, y)坐标系来表示平面上的点。学生和指导老师们需明白，任何重要的计算机科学课程都是建立在数学推理的基础上的，在学习这门课程之前，应该先学习数学推理。

本课程不要求有计算机科学的相关经验。

计算机语言

AP计算机科学原理没有指定的编程语言。教师可以灵活地选择最适合学生在课堂上使用的编程语言。

以下几个宏观概念是本课程的学习基础，帮助学生在概念之间建立有意义的联系，并培养更深入的概念理解能力:

• 创造性开发：

  在开发计算创新时，开发过程可以是正式的迭代设计或不十分严格的实验过程，开发者将经历调查和反思、设计、原型制作和测试等阶段。在开发过程的任何阶段，团队协作都很重要。

   

• 数据：

  数据是计算创新的核心，因为它们向程序传达初始条件，代表新知识。

   

• 算法和编程：

  程序员整合算法和抽象来创建具有创造性目的的程序并解决问题。

   

• 计算系统和网络：

  使用计算机系统和网络传输数据。

   

• 计算机的影响：

  计算机和计算已经彻底改变了我们的生活。为了安全和负责任地使用计算，我们需要了解隐私、安全和道德问题。

每个宏观概念都被分为不同的教学章节和主题。

在探索课程概念时，学生应培养以下计算思维技能:

• 计算解决方案设计：

  设计和评估计算解决方案的目的。

   

• 算法和程序开发：

  开发和执行算法。

   

• 程序开发中的抽象化：

  开发包含抽象概念的程序。

   

• 代码分析：

  评估和测试算法和程序。

   

• 计算创新：

  调查计算创新。

   

• 负责任的计算：

  致力于建立包容、安全、协作和有道德的计算文化。

考试时长: 2小时

考试概述：

AP计算机科学原理考试评估学生对课程框架中概述的计算思维实践和学习目标的理解。考试包括创建实践任务(Create performance task)和期末AP考试(end-of-course AP Exam)。创建实践任务需要学生用至少12小时的专用课堂时间来完成。期末AP考试有2个小时，包括70道多项选择题。

考试形式：

第一部分：多项选择题 | 70题 | 2小时 | 占考试成绩的70%

• 57道单选题

• 5道单选题，基于一段关于计算创新的阅读文章

• 8道多选题

第二部分：创建实践任务 | 1问题 | 至少12小时的课堂时间 |占考试成绩的30%

• 整个课程的实践任务

• 考核范围包括计算思维练习1、2、3和4

  样题