AP是Advanced Placement的缩写,中文一般翻译为美国大学先修课程、美国大学预修课程。指由美国大学理事会(The College Board)提供的在高中授课的大学课程。美国高中AP课程有22个门类、37个学科,已在美国15000多所高中里普遍开设,目前以:Calculus AB(微积分AB)、Calculus BC(微积分BC)、Statistics(统计学)、Physics B(物理B)、Macroeconomics(宏观经济学)、 Microeconomics(微观经济)几门课程为主,美国高中生可以选修这些课程,在完成课业后参加AP考试,得到一定的成绩后可以获得大学学分。

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(1)

中国高中的数理化课程的深度是有目共睹的,但是对统计学一直不够重视。而发达国家普遍重视统计学的学习,美国和英联邦国家的高中都单独开设了统计学课程

并且AP统计学内容相当于大学中一个学期的第一门统计入门课程。参加AP统计学的学习后,不仅可以参加AP考试,为自己报考大学带来学术优势,更可以为你后续的经济学类、商科类、心理学、生物学类课程打下良好基础,好处可谓不少。

那么AP统计学学什么?怎么考?如何学习呢?小编在这里为你一一解答,还列举了重要知识点以及需要注意的点,希望对你有帮助哦!

★ AP 统计课程简介

AP Statistics是美国大学理事会College Board为高中生准备的大学先修课程中的统计学科目。该课程等同于大学入门统计学,时长一学期,无需微积分基础

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(2)

AP统计学涉及大量的数据分析问题,随着大数据在各行各业的应用,在美国,AP统计学的选修人数大幅提升,超过了其他所有的AP科目。

这门科目之所以这么受欢迎,不仅仅是因为它5分率较高,更是因为这门课培养了一种思维:看到数据,习惯性地去思考数据背后的含义,由现有的数据推测未来,或者说用少部分数据去推测整体趋势。

AP统计学定位于实际运用,不需要任何复杂公式证明和推导,它会直接告诉你最终的公式,而同学们需要找出每个字母在实际背景中对应的数字,然后算出结果即可。

★ AP统计考试形式及内容

根据College Board官方说明,AP统计学涉及106个职业领域和32个大学专业,包括市场营销、广告、工程、计算机与信息技术、经济金融、天文、教学、心理、物理等等。AP统计学相当于大学入门级统计学课程水平,随着大数据在各行各业的应用,在美国的选修人数越来越多。

2019年AP统计学将于5月16日12:20开考,共计时3小时。

AP统计学考试分为选择题和简答题两个部分,每个部分答题时间都是90分钟,包括数据分析(20-30%)、实验设计(10-15%)、概率及分布(20-30%)、基于点估算的推论、置信区间、显著性水平等(30-40%)四大部分内容

第一个部分由40道选择题组成;第二个部分由6道简答题组成。每部分占比总分一半,而最后一道简答题则占第二部分总分的25%。

AP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

AP统计学的题目一般比较长,解释分析题目也需要一定的语言表达技巧。所以,AP统计学考试对题目的理解和解答方法的掌握至关重要,常用公式也要求烂熟于心

2018年AP统计学5分率分布图,如下图所示:

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(3)

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(4)

可见,AP统计学是有一定难度,

但是,我们可以从以下方面入手,相信你会发现拿到AP统计学5分还是非常有希望的。

以下是AP具体考察内容,一起来看下,共四部分:

第一部分:探索数据。 

学生需要了解数据的类型,如单变量数据(univariate data)和双变量数据(bivariate data);要掌握如何对数据进行分类;了解各种统计学图表,如点图(dot plot)、折线图(line plot)、直方图(histogram)、茎叶图(stem plot)、盒图(box plot)等,需要知道每种类型的图所适用的情况;了解统计量的定义与计算方法。25%的题目出自这一部分。

第二部分:抽样调查与实验。

学生首先需要知道收集数据的方法,如普查(Census)、观察研究(Observational study)、抽样调查(sample survey)等;其次是如何设计与实施实验(Experiment),进行调查。

第三部分:概率和分布。 

37.5%的考试题都是出自这部分的知识点,你要了解什么是随机事件(random event),独立事件(independent event),还要掌握两种随机变量(random variable):离散型(discrete variable)和连续型(continuous variable)。

第四部分:统计推断。 

顾名思义,这部分就是通过样本对总体进行某种估计与推断。这一部分内容可以分为两个小版块儿,参数估计(parameter estimation)和假设检验(hypothesis testing)。参数估计里有AP统计常考的置信区间(confidence interval),学生需要熟练掌握这部分的概念和相关计算。假设检验部分则要知道两种错误:Type I error and Type II error; 以及了解常见的几种假设检验方法。

★ AP统计学怎么学?

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,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。

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(5)

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(6)

一边更注重于代数的变形,计算,一边更注重于案例的解析,同时学微积分和统计真的十分痛苦。

★ AP统计学重要知识点

1、Sampling Distribution

按照学习顺序的话,这部分应该是最后一大节。同时也结合了前面几乎所有的知识。这部分也是考试中计算部分中最多的一项。自然,我们先从最难的讲起。

1) 概要

Sampling不是sample,是许多个sample size 相同的sample组成的一种统计方法。在选择题中可能会遇到类似的纠错题目。此外,一些名词的概念一定要分清楚:statistics or parameter.

Sampling Distribution 有许多不同的应用:Confidence Test, Significance Test, Comparing, Chi-Square Test,sampling distribution of slope。这些应用有着相同的解题方法(state plan do conclude),有些公式也可以互通(standard error)。

2) 方法

对于investigative 题目,无论如何,都要牢记 state plan do conclude。

State:命名一些terms 的含义:p代表哪一个的概率?H0是什么null hypothesis?

Plan:检查condition.

Do:喜闻乐见的计算

Conclude:得出结论

Ps:其实这种方法对于所有statistics problem都通用。这部分恰好用得最多而已。

此外,大部分test都有proportion和mean的区别,而这两个采用的公式是不同的!核对的图表,甚至名字也不一样(significance test中,proportion叫做z-test,而mean是t-test)。

3) 条件

这部分会涉及到的前置条件有:

Random:一般需要证明10% condition:n≤1/10 N(他也是需要standard deviation计算的条件)

Large Counts :Proportion 需要的条件:np 和 n(1-p)需要至少是10

Large Sample:mean 需要的条件 sample size大于等于30时,无论population如何都可以满足normal的条件。如果不确定的话,同学们就需要自己作图来证明normal了。

Chi-Square Test的Large counts:expected counts大于等于5

核对条件是做 investigative test 一个非常重要的部分,在分值上也占着很大的比例。从逻辑上来说,连条件都满足不了是没有办法来计算的。所以这部分一定要认真应对。

4) 计算

这部分就是考验大家对公式的熟悉程度了。学习统计的同学们也早已把这些公式背得滚瓜烂熟了吧。只是有些常见错误,大家也有可能会遇到。

l 核对图表:confidence部分的critical value,significance中的p-value,在proportion和mean的是不一样的。还有就是找数字的时候不要看错行了。

l 不同test的degrees of freedom:计算方法不同confidence 和 significance是n-1,chi-square则是行列个数各减1的积。

l Standard error 和 standard deviation。大部分时候大家都需要算一下error的。但值得注意的是:有些时候题目会提供表格,格式是这样:

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(7)

这里的SE Coef 就是error了,算的话直接取数字,没必要再除一个根号n了。

l Power, α,β的区别。α是type 1 error, β是type 2 error,power是1-β。变化趋势上,α越大,β越小,power越大。

l 分清chi-square test中的homogeneity 和 independence。区别在于sample是1-sample还是2-sample上。选择题可能比较多。

l H0/Null hypothesis 一定要是一个等号。通过这点也可以判断文字H0中选择是该写different 还是 not different,是independent 还是 not independent.

l 计算最后:写conclusion。

2、Binominal 和 Geometry

在5个中有多少概率会抽到至少3个success?抽出7个后出现一次success的概率是多少?这些就是最基本的binominal和geometry distribution的例子。

基本上都是算概率或者其中的mean,standard deviation。这种distribution也有自己的condition/setting,在遇到的时候也要去检查这些。可以概括为:

Binominal中BINS:binary,independent,number,success.

Geometry中BITS:binary,independent,trials,success.

此外:binominal中对mean 和 standard deviation中的算法是sampling和其各种test的证明基础,学好前者对理解后者是有帮助的。

3、Probability

学统计学的同学们对p(x)这种符号肯定不陌生。在部分中,同学们将会遇到一些定义以及probability特有的计算方式。除此之外:probability的主要点在于交集并集的运用,conditional probability了,以及mutually exclusive和independent 概念了。

P(A∪B) = P(A) P(B) - P(A∩B)

Mutually exclusive → P(A∩B)= 0

这里需要注意的交集(∩)和并集(∪)符号的问题:前者是and,后者是or。在conditional probability的情况下。采用tree diagram会对做题很有帮助

4、图像/Mean and Standard Deviation

Ap统计学涉及到了许多不同的图像:histogram,boxplot,scatterplot。解析图像时一定要谈到shape center spread 三个方面。

统计分析asa有必要学吗(AP统计学重要知识点总结)(8)

Normal 是最重要的shape,算出z-score后每一块的占比都能轻松算出来。Right-skewed, left-skewed 以及含有多个峰值是一个不是normal的图像可能有的特点。而right-skewed left-skewed也可以推倒mean 和 median哪一个是较大的那一个。

Box plot 有5 number summary的部分:min Q1 median Q3 max。推倒IQR是判断outlier的核心。

Mean,standard deviation算是ap statistics 出场率超高的两个量了吧。他们的公式想必也不需要细说了。

不过值得注意的是在不同情况下这两个量会采用不同的公式。注意分清就可以回避大部分错误了。

5、Experiment 有关的定义

Observational study,experiment有什么区别,under coverage是什么,这些定义只要分清楚是不难的。选择题中会给出实例然后让考生进行判断:这些题目只需要多加练习就可以熟练地进行判断。

但是strata和 cluster的区别可能容易搞混。同样是归类,strata是把同时具有某种特征的individuals归为strata,而cluster只是把相邻的individuals归为cluster。之后遇到的block和strata类似。

★ AP考试需要注意的点

最后,同学们一定要注意的是:在回答统计学问题时一定要做到尽善尽美,不能放过每一处细节点。回答的越全面,就能拿到越高的分。通过练习,同学们都可以熟悉ap统计学的这种思维方式。

相信大家在不断锻炼后都可以取得满意的分数!

5-6月的大考季已如约而至,相信小伙伴们都会在最后的冲刺阶段取得不错的成绩。那那些准备进入国际学校或者即将进入A-Level、IB、AP等国际课程学习的同学们是不是也该准备起来了呢。加入荔枝国际教育暑期预学班,先人一步,赢在起跑线。

暑期预学:Alevel、IB、AP、IGCSE

招生对象

◆ 即将进入AS课程或已在A-level高中就读的学员设计的学术预备课程。

◆ 即将升入IBDP(11年级)的学生

◆ 即将进入AP课程的学生

◆ 即将进入IGCSE课程的学生

授课形式

◆ 线上/线下1V1或2-3人精品小班

报名方式

◆ 加v:hefengyang或电话185 1669 6176,可免费预约试听课!

,