在當前數字化時代，計算機科學已經成為一門不可或缺的學科，它在各個領域都有著廣泛的應用，包括人工智能、機器學習、數據分析、網絡安全等。因此，許多學生在高中階段就開始進行計算機探索，以便更好地準備自己的未來。
學習計算機科學（CS）可以幫助學生提高計算思維和問題解決能力，增強信息素養，培養創新精神，提高職業競爭力和就業前景，同時也有助於學生了解計算機技術的基本原理和使用方法，以及了解計算機科學的社會影響和責任。
在高中階段，許多知名美高還提供相關課程與實習資源，讓學生有機會進行實踐和創新，加深對計算機科學的理解和認識。
今天Aralia將為大家詳細介紹在美國高中探索計算機科學（CS）的步驟以及想要在未來進行計算機科學學習必備的AP計算機內容詳解！
美國高中計算機
美國高中通常會為學生提供以下在計算機學習上的幫助：
計算機科學課程：大多數高中都會提供計算機科學的選修課程，這些課程可以讓學生了解計算機科學的基本原理和編程技術。
計算機科學競賽：許多高中會組織學生參加計算機科學競賽，如美國計算機奧林匹克競賽（USACO）、美國科學與工程獎（Regeneron Science Talent Search）等，這些競賽可以讓學生鍛煉編程和問題解決能力。
計算機科學俱樂部：一些高中會設立計算機科學俱樂部，這些俱樂部可以提供學生進行編程和計算機科學探索的平台，讓學生可以在團隊中合作學習和實踐。
研究和實習項目：一些高中會提供研究和實習項目，讓學生有機會進行計算機科學的實踐和創新，加深對計算機科學的理解和認識。
計算機設施和資源：許多高中會提供計算機設施和資源，如計算機實驗室、編程軟件、在線學習資源等，讓學生可以更加便捷地進行計算機學習和實踐。
這些幫助可以讓學生更好地掌握計算機科學知識和技能，同時也有助於學生在未來的職業領域中獲得成功。
美高學生CS學習步驟
美國高中學習計算機科學（CS）的過程可以大致分為以下幾個步驟：
探索計算機科學
學生可以通過閱讀相關書籍、參加計算機科學俱樂部、參加編程比賽等方式，了解計算機科學的基礎知識和應用領域。
選修計算機科學課程
大部分高中都提供計算機科學相關的選修課程，如計算機編程、Web開發、數據庫設計等。學生可以根據自己的興趣和學習計劃，選擇適合自己的課程。同時，在進階課程中，學生可以選擇AP計算機課程，為升入大學作準備。
學習編程語言
計算機編程是計算機科學的基礎，學生需要學習至少一種編程語言，如Python、Java、C++等。學生可以通過自學或參加課程等方式掌握編程語言。
參加計算機科學競賽
高中生可以參加各種計算機科學競賽，如ACM/ICPC國際大學生程序設計競賽、USACO美國計算機科學奧林匹克競賽等。參加競賽可以提高學生的編程能力和解決問題的能力。
準備大學申請
如果學生打算在大學學習計算機科學專業，需要在高中階段準備相關申請材料。學生可以通過參加計算機科學競賽、編寫計算機科學項目、參加實習等方式增加自己的競爭力。
許多喜愛計算機科學的同學會在11年級或12年級選考AP計算機，接下來Aralia將為大家帶來AP計算機的詳細介紹，幫助同學們更好地了解這門課程與考試！
AP計算機
AP計算機科學涵蓋了計算機科學的基礎知識和編程技能，包括數據結構、算法、面向對象編程、軟件設計和計算機科學倫理等內容。該課程目的在於為高中學生提供一門高水平的計算機科學課程，使他們能夠掌握計算機科學的基本概念和方法，為他們日後的大學學習和職業發展打下堅實的基礎。
AP計算機考試是由College Board主持的AP考試，高中學生可以通過考試獲得大學水平的計算機科學課程的大學學分。
AP計算機分為兩大考試：
AP計算機科學A(CSA)
AP計算機課程（以下簡稱CSA）涵蓋的主題包括需求解決、設計策略與方法、數據結構、數據處理方式（算法）以及計算機技術對倫理和社會的影響。
計算機科學A偏重於實踐性的編程，注重考查代碼在多態、繼承等在算法上的具體實現，以及數據結構與算法，如鍊式結構、棧、堆等，因此需要專門學習一門計算機語言(Java)。
考試重點是面向對象程序設計和利用Java語言編程解決問題，相當於大學計算機專業第一學期課程難度。
考試結構：
第一部分：1.5小時，40道選擇題，佔50%；
第二部分：1.5小時，4道編程題，佔50%。
考點：
編程基礎(55-75%)，數據結構(24-40%)，邏輯(5-10%)，算法/需求解決(25-45%)，面向對象的程序設計(15-25%)，迭代(5-15%)，軟件工程(2-10%)。
AP計算機科學原理(CSP)
AP計算機科學原理（以下簡稱CSP）是一門很新的課程，在2016年才推出。
它著重於計算機科學更具有創造性的方面，除了編程和算法，還有大數據、互聯網、網絡安全、全球影響等。同時讓學生有機會利用現有技術手段開發軟件，以達到展示自我和解決問題的目的。
這門學科以計算機原理和基礎知識為主，含編程和網絡方面的知識。這個課程算是計算機專業的入門和基礎課程，如果學生想了解並嘗試學習計算機科學及相關領域，該課程可以作為程序設計語言的先導課程學習。
考試結構：
第一部分：2小時，共70道選擇題，佔70%；
第二部分：考生自己創建一個編程作品，提交，佔30%。
考點：
創造力，抽象能力(19%)，數據信息(18%)，算法(20%)，程序設計(20%)，網絡(13%)，世界影響(10%)。
兩門考試的區別
考察內容不同
AP計算機科學A(CSA)是以Java編程語言為載體，涉及面向對象編程、初級數據結構和算法的課程。計算機科學原理(CSP)則偏重於通識理論，即概念性的知識點和基礎性的計算機和網絡知識，比如數據在底層存儲的形態、進制轉換、補碼反碼、網絡協議以及基礎的編程等。
簡而言之，計算機科學原理(CSP)非常適合作為計算機學科的基礎入門級課程，而計算機科學A(CSA)更適合工科方向的學生。
考試形式不同
計算機科學A(CSA)可以在學校選修，也可以不在學校選修，而計算機科學原理(CSP)需要在具有AP認證的學校選修。
計算機科學A(CSA)考試分為多項選擇和自由問答，全部閉卷考試，而計算機科學原理(CSP)考試與大學考試類似，由平時作業(Through-Course Performance Tasks，佔總分40%)和期末考試(End-of-Course Exam，佔總分60%)兩部分組成。
計算機科學原理(CSP)平時作業要求學生完成兩個項目，並進行描述和分析，包括研究過程、圖表、PPT等要素，往年一般在四五月份左右(以官方規定的截至時間為準)上傳至指定網站即可，期末考試採用筆試的形式，要求在100分鐘內完成74道選擇題。
深度和廣度不同
打個比方，如果說CSA是一種語言的話，CSP更像是一種文化。也就是說CSA內容相對單一，在編程方面會學習得更加深入。而CSP則傾向於讓學生切實體會到計算機科學在生活中的實際應用和意義。
適用職業不同
CSA適合工程學、軟件開發、網頁設計等；CSP適合經濟學、圖書館學、信息科學等。
大學換分情況不同
超過500所大學承認優秀的AP計算機科學考試成績，對於大多數學校來說，CSA因其較高的技術性會更受青睞。但每所學校的相關政策常有變動，所以要事先諮詢好。
學習資料豐富程度不同
CSP作為一個“年輕”的學科，相關學習資料不如CSA的多。
2022年AP計算機5分率
AP考試的5分和4分率相當重要，大家的目標都是在能力範圍內盡可能拿高分，而5分率就是重要指標。 5分率一定程度上反應了該門科目的考試難度和評分標準，我們可以結合自身的備考時間和能力，選擇更有把握的科目進行選考。
以下為College Board2022年AP計算機的分數分佈數據。可以發現，AP CSP的難度遠大於AP CSA。 2022年AP CSA考試的難度較為適中，但想要在AP CSP考試中取得5分的好成績仍需要付出大量的努力。
主題 | 5分 | 4分 | 3分 | 2分 | 1分 |
AP CSA | 25% | 22% | 20% | 12% | 21% |
AP CSP | 13% | 22% | 32% | 20% | 13% |
以上就是關於計算機科學學科詳細介紹的全部內容，相信同學們看了會有較大收穫。
學習AP計算機科學課程並進行AP計算機考試有許多好處，如有助於提高學生的計算機科學能力、為學生提供更多的大學學習機會、增強學生的就業競爭力等。同時，通過參加AP計算機科學考試，學生還可以獲得大學學分，從而加快完成大學學位的進程。
對AP計算機感興趣並想要進行備考的同學們，需要儘早開始進行練習，這一科目的備考需要花費較多的時間進行準備。
