前言
Preface

在如今這樣一個科技高速發展的時代，各行各業已經離不開程序設計，少不了編程。對于中小學生而言，了解程序設計、掌握編程、提升思維、運用編程工具分析和解決問題已經是一件越來越重要的事情了。

近年來，中國計算機學會每年都會舉行“全國青少年信息學奧林匹克競賽（NOI）”，旨在向青少年普及計算機科學知識，給學校的信息技術教育課程提供新的內容和思路，給那些有才華的學生提供相互交流和學習的機會，通過競賽和相關的活動培養和選拔優秀計算機人才。

目前，市面上用于學習C++的教材特別多，但大部分更適合編程人員、大學生或具有扎實基礎的中學生。我一直認為“少兒編程絕不是成人編程教育的縮減版”，更不是挑選一些簡單的知識和技巧給中小學生，而是需要精心篩選課程內容，并且要做到以下幾點：

1．激發學習興趣：案例挑選、課程設計都需具有趣味性，讓興趣來做最好的老師。例如會跳舞的機器人、可以關機的黑客技術等。好奇心可以激發大腦產生θ波，讓學習質量大大提升。

2．滿足內在成就感：學習有時候真的充滿挑戰，需要不斷地探索未知，重復地刷題解題。那么應該如何讓孩子堅持呢？我構建了120%難度梯度理論，就是為了既滿足孩子的挑戰欲，又滿足他們的成就感。

如果難度梯度低于100%，學習者會覺得太簡單，學習沒意義，因為自己都會了。但是如果難度梯度超過120%，學習者又會感覺難度太大，這是一座無法逾越的大山。本書精心挑選了100多個案例，經過長時間的打磨和調整，將整個學習過程的難度梯度控制在100%~120%，目的是讓學習者始終保持對學習的熱情和興趣。

3．提升思考質量：我常常告誡學生們：“知識不夠，思維來湊。”因為知識是無窮無盡的，每門語言都有數不清的函數和說不盡的模塊。如果要等所有知識都掌握到位才能解決問題，那什么時候才是個頭呀。在現有的知識范圍內解決問題，關鍵在于有良好的思考能力，運用這種思考能力再次回溯知識，總結經驗。本書中的許多問題都先用已學知識來思考如何解決，然后探索新的解決方案。

4．掌握學習方法：從Scratch、Python到C++，我一直強調學習方法，主張知識不是老師灌輸的，而是我們共同探索的。遇到看不懂的錯誤和程序時，不妨先嘗試“翻譯助力學習法”，或許瞬間就會豁然開朗；遇到相似的內容，運用“對比學習”總結歸納相同之處，找出差異，再通過“測試總結”進行自我學習；學會應用“圖解法”，將抽象的問題具象化。信息的發達對于我們探索出屬于自己的自主學習方法至關重要。

按照這樣的路徑學習：記錄思考、怎么想的、為什么呢、尋找問題、明確問題、描述問題、分析問題、得出解決方法、嘗試解決方法、驗證解決方法、總結收獲。

學習編程的一個特別大的好處就是可以不斷地進行探索和嘗試。

5．培養思維力：將各種思維方式融入學習和思考過程中：描述性思維、比較性思維、類比性思維、分類性思維、整體分析思維、因果關系思維、發散性思維、程序性思維、計算性思維、批判性思維……

雖然書中并未逐一分析和講解這些思維方式，但在視頻講解和分析中會將它們融入其中。

學習C++編程不僅僅是為了參加競賽，應該在學習過程中兼顧以上5個方面，更確切地說應該是做到以上5個方面比學習知識更重要。

知識宛如浩瀚的海洋，我們需要學會游泳的技能，這樣才能在知識的海洋中暢游。因此，我編寫了這本學習教材，適合廣大對C++有熱情但又被其“難度”所阻擋的中小學生。希望通過學習本書，讀者不僅能夠掌握C++編程的基礎知識，還能提升自己的邏輯思維和算法思考能力。

讀者還可以掃描下面的二維碼獲取本書的資源文件。

如果下載有問題，請發送電子郵件至booksaga@126.com，郵件主題為“小學生C++創意編程：視頻教學版”。

編者，于杭州

2023年12月