AP コンピュータサイエンス A

AP ( Advanced Placement )コンピュータサイエンス A ( AP CompSci、AP CompSci A、APCSA、AP コンピュータサイエンスアプリケーション、またはAP Javaとも呼ばれる) は、高校生が大学レベルのコンピュータサイエンスコースの単位を取得する機会として、College Board によって提供される AP コンピュータサイエンスのコースおよび試験です。APコンピュータサイエンスA [ 1 ]は、コンピュータ^{サイエンスの最初の学期のコースに相当することを目的としています。現在、AP 試験では、学生の}Javaの知識がテストされます。

1年間に相当するAPコンピュータサイエンスABは、2009年5月の試験実施後に廃止されました。^[2]

AP コンピュータサイエンスは、問題解決とアルゴリズム開発に重点を置いたオブジェクト指向プログラミング方法論に重点を置いています。また、データ構造と抽象化の研究も含まれますが、これらのトピックは AP コンピュータサイエンス AB でカバーされているほどにはカバーされていません。マイクロソフトが後援するプログラム、Technology Education and Literacy in Schools (TEALS) は、AP コンピュータサイエンスのクラスを受講する学生の数を増やすことを目的としています。^[3]

試験の単位は以下のとおりです。^[4]

歴史的に、AP 試験では、自由回答セクションでいくつかのプログラムを使用して、環境全体を開発する必要なく、オブジェクト指向プログラムに関する学生の知識をテストしていました。これらのプログラムはケース スタディと呼ばれていました。

この実践は 2014 ～ 2015 年度から中止され、概念を教えるオプションの実験に置き換えられました。

ケーススタディは1994年からAPコンピュータサイエンスのカリキュラムで採用されました。^[5]

2000 年以前は、大規模整数のケース スタディが使用されていました。これは海洋生物学のケース スタディに置き換えられました。

海洋生物学ケーススタディ (MBCS) は、 2003 年まではC++で書かれ、その後はA および AB 試験で使用するためにJavaで書かれたプログラムでした。これは、ほとんどの学生がこれまで取り組んだことのない複雑な設計プロジェクトに組み込まれたオブジェクト指向プログラミング(OOP) の例として機能しました。

このケース スタディは、カレッジ ボードが、継承やカプセル化などのオブジェクト指向プログラミングの概念に関する学生の知識を迅速にテストできるように設計されており、同時に、環境全体を個別に開発する (非常に時間がかかる) ことなく、学生に「環境」、「魚」、シミュレーションの制御モジュールなどのオブジェクトが相互にどのように作用するかを理解させることも要求します。また、このケース スタディは、AP コンピュータ サイエンス試験を受けるすべての学生に、追加の試験問題を引き出すための共通の経験を提供します。

各試験では、少なくとも 1 つの自由回答形式の質問がケース スタディから派生しました。また、ケース スタディから派生した複数選択形式の質問が 5 つありました。

このケーススタディは 2007 年から中止され、GridWorldに置き換えられました。

GridWorldは、 2008年から2014年までAPコンピュータサイエンスプログラムで使用されたJavaで書かれたコンピュータプログラムのケーススタディです。 ^[6]これは、オブジェクト指向プログラミング（OOP）の例として機能します。GridWorldは、2000年から2007年まで使用された海洋生物学シミュレーションケーススタディの後継です。GridWorldフレームワークは、海洋生物学シミュレーションケーススタディに基づいて、Cay Horstmannによって設計および実装されました。ストーリーは、コルゲート大学のChris NevisonとBarbara Cloud Wellsによって作成されました。

GridWorldケース スタディは、最終プロジェクトとして 1 つの大きなプログラムを作成する代わりに使用されました。試験中の時間的制約が明らかだったため、GridWorld ケース スタディは College Board から試験前に学生に提供されました。学生は、試験を受ける前にクラスとインターフェイス (およびそれらの相互作用方法) に精通している必要がありました。ケース スタディは 5 つのセクションに分かれており、最後のセクションは AB 試験でのみテストされました。セクション I の約 5 つの多肢選択式問題は GridWorld ケース スタディに充てられ、セクション II の 1 つの自由回答問題は GridWorld ケース スタディに関するものでした。

GridWorld は廃止され、2014 ～ 2015 学年度のラボ セットに置き換えられました。

• 俳優
  • GridWorld ケース スタディでは、グリッド内にオブジェクトを構築するために Actor クラスを使用します。Actor クラスは、オブジェクトの色、方向、場所、シミュレーションでのオブジェクトの動作、およびオブジェクトが他のオブジェクトとどのように相互作用するかを管理します。
  • アクターは、「花」、「岩」、「虫」、「クリッター」のクラスに分類され、これらはアクター クラスを継承し、多くの場合、特定のメソッド (特に Act メソッド) をオーバーライドします。花は移動できず、強制的に Act すると暗くなります。花は虫によって落とされ、クリッターによって食べられます。岩も動かず、落とされたり食べられたりしません。虫は岩や他の虫によってブロックされない限り、まっすぐ前に進みます。ブロックされている場合は、虫は 45 度回転して再試行します。虫は、占有しているすべてのスペースに花を落とし、グリッドのスペースに直接ある花を食べ、クリッターによって消費されます。クリッターは、岩や他のクリッターによって占有されていないスペースにランダムな方向に移動し、花と虫を消費します。
• 拡張機能
  • ケース スタディには、上記のクラスの拡張もいくつか含まれています。「BoxBug」は「Bug」を拡張し、経路がブロックされていない場合はボックス型に移動します。「ChameleonCritter」は「Critter」を拡張し、他のアクターを食べることはなく、代わりに隣接するアクターの色に合わせて色を変更します。「Crab Critter」は左または右に移動し、目の前のアクターのみを食べますが、それ以外は「Critter」クラスを拡張します。
  • 学生は、Actorクラスの独自の拡張を作成することがよくあります。学生が作成した拡張の一般的な例としては、Warden生物やSimCityのような構造があります。これは、特定のタイプのオブジェクトが、隣接するオブジェクトに基づいて他のタイプのオブジェクトを作成するものです（Conwayのライフゲームによく似ています）。学生は、パックマン、ファイアーエムブレム、テトリスなどのゲームのバージョンも作成しました。^[7]
• 既知の問題
  • College Board の Web サイトで入手可能なバージョン GridWorld 1.00 には、アプレットとしてデプロイされたときに SecurityException がスローされるバグ (Actor サブクラスのバグと混同しないでください) が含まれています。これは、GridWorld Web サイトの「非公式コード」リリースで修正されました。また、環境を無効な BoundedGrid に設定すると、NullPointerExceptionが発生します。

廃止されたケーススタディの代わりに、カレッジボードは、講師が使用できる3つの新しいラボを作成しましたが、これらはオプションであり、試験ではテストされません。AP試験にはラボの具体的な内容に関する質問はありませんが、ラボで開発された概念をテストする質問があります。3つのラボは次のとおりです。^[8]

• マグパイラボ
• イレブンズラボ
• ピクチャーラボ

コンピュータサイエンスの AP 試験は 1984 年に初めて実施されました。

1999 年より前、AP 試験ではPascalの知識がテストされていました。1999 年から 2003 年までは、C++の知識がテストされていました。2003 年以降、AP コンピュータ サイエンス試験では、 Javaを通じてコン​​ピュータ サイエンスの知識がテストされています。

2015 年以前は、試験は次の 2 つのセクションで構成されていました。

• セクション I: 多肢選択式 [40 問の多肢選択式問題で 1 時間 15 分]
• セクション II: 自由回答 [拡張推論を含む 4 つの問題で 1 時間 45 分]

ただし、2015 年現在、多肢選択セクションは 15 分延長され、自由回答セクションは次のように 15 分短縮されました。

• セクション I: 多肢選択式 [40 問の多肢選択式問題で 1 時間 30 分]
• セクション II: 自由回答 [拡張推論を含む 4 つの問題に 1 時間 30 分]

2023年度には、94,438人の学生が受験しました。平均点は3.21、標準偏差は1.50でした。2003年以降の成績分布は次のとおりです。

廃止されたAPコンピュータサイエンスABコースには、APコンピュータサイエンスAのすべてのトピックに加えて、アルゴリズム、データ構造、データ抽象化のより形式的で詳細な研究が含まれていました。たとえば、バイナリツリーはAPコンピュータサイエンスABで学習されましたが、APコンピュータサイエンスAでは学習されませんでした。再帰データ構造と動的に割り当てられた構造の使用は、APコンピュータサイエンスABの基礎でした。APコンピュータサイエンスAB試験の受験者数が少なかったため、2008年から2009年以降は廃止されました。^[28]

AP コンピュータ サイエンス AB 試験は 2009 年 5 月をもって廃止されました。2003 年から 2009 年までの成績分布は次のとおりです。

• コンピュータサイエンス
• コンピュータサイエンスの用語集

• カレッジボード: AP コンピュータサイエンス A

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この音声ファイルは、2020 年 5 月 16 日付のこの記事の改訂版から作成されたもので、その後の編集は反映されていません。 (2020-05-16)

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