類比教學法在C++變量及其性質中的應用淺談

摘要：C++程序設計語言對于大多數初次接觸編程的學生而言，其語法并不友善，其中 “變量”是最為抽象、最難理解的內容之一。筆者在教學實踐中摸索到一些較為貼切的類比實例，將“變量”的抽象概念具體化，有效實現了教學難點的突破。本文闡述筆者是如何應用類比法從多角度類比“變量”概念及其性質的應用實踐，旨在與同行探討分享。

關鍵詞：C++;變量;變量的性質;類比

類比教學法是指通過與教學內容相似或相通并且為學生較為熟悉的事物作類比，以建立知識模型，化抽象為具體，化復雜為簡單，進而幫助學生實現對新知識的深化理解。無論是學生學習或者是教師教學，運用類比法往往能起到事半功倍的效果。C++編程語言高效、靈活、表達力強，是最受青睞的編程語言之一，但同時也被大多數師生看作是最難講解和學習的語言之一。而其中 “變量”又是C++語法教學中最為抽象，最難講解和學習的內容之一。筆者在教學實踐中摸索到一些較為貼切的實例，并從多角度類比，有效的突破了該教學難點。

一、變量

（一）變量的概念

C++程序設計語言中“變量”的概念在不同的教材中有不同的描述，對它的定義主要有以下幾種：

1.變量是指在程序執行過程當中，其數值會發生改變的量。

2.變量是一個可以存儲值的字母或名稱。

3.變量是程序執行過程中數據臨時存放的內存單元。

對于初次接觸C++的學生而言，這樣的定義都太過于抽象，很難理解變量的具體含義，也很難將變量的概念具體化。

（二）變量與容器類比

變量的本質是一個存儲數值的內存單元，其物理性質和作用與存儲物體的容器非常相似性。筆者通過不同角度的類比，闡述了變量的概念和性質。

1.變量概念的類比

實例：變量概念與容器類比

步驟1：若在一個杯子里裝滿了水（如圖1），我們會稱這是一杯水。

步驟2：若在一個杯子里裝滿了果汁（如圖2），我們會稱這是一杯果汁。

步驟3：杯子里的東西可以是水、可以是果汁，杯子里的東西會發生改變，“杯子就是變量”（如圖3）！只不過，我們的變量不是用來裝水和果汁，而是用來裝數據。裝3，變量就是代表3;裝5，變量就是代表5.

小結：簡單的說，變量就是用于存儲數據的容器。

2.變量聲明的類比

在C++程序設計語言中，變量必須要先聲明才能使用。變量聲明是指我們必須給一個“變量”一個具體的名字。變量聲明的格式如下：

實例：聲明變量與做標記類比

步驟1：有若干完全相同的整齊排放的杯子，如何區分和指定不同的杯子？

步驟2： 可以給杯子貼標簽、做標記，根據標簽來區分杯子。變量聲明也是給變量取名字，做標識，也是為了區分不同的變量。

小結：變量聲明就是給變量取名字，以區分和指定不同的變量。

3.變量的類型

在C++程序設計語言中有多種變量類型，如：整型int、浮點型double、字符型char等，整型int用于存儲整數，浮點型double用于存儲小數，字符型char用于存儲字符。

實例：變量類型與容器類型類比

步驟1：生活中有很多種類不同、作用不同的容器，如：水杯、油壺、牛奶盒……

步驟2：不同類型的容器存儲不同的特定物品，不同類型的變量int、double、char也用于存儲不同類型的數據。

小結：不同類型的變量用于存儲不同類型的數據，不同類型的數據應該用相對應類型的變量存儲。

4.變量的大小

在C++程序設計語言中，整型類型除了int還有long long、short int。int占4字節，long long 占8字節，short int占2字節。其可存儲的數據范圍大小順序為short int < int < long long。

實例：變量大小與容器大小類比

步驟1：同樣是裝水的容器，有水杯、水桶、水缸。

步驟2：同樣是整型變量，也有short int、int、long long。

小結：同樣是整型變量，但其存儲能力范圍有大小之分。short int、int、long long的區別就像是水杯、水桶、水缸的區別。一般整型數用int表示，二不是用long long（水缸），一是節省內存空間，二是提高運算速度。

5.變量的交換

變量的交換是指在C++程序設計中將兩個變量里的數值互相交換。比如，有變量定義如下：

int? a=3，b=5;

交換以后，要使得a=5，b=3。

實例：變量的交換與容器里的水互換類比

步驟1：變量即是容器，若交換容器a和b里的液體，該如何操作？

步驟2：需借助一個額外的空的容器，如容器t。先把a倒入t，再把b倒入a，再把t倒入b，完成a與b液體的交換。變量交換順序相同：t=a; a=b; b=t;

小結：兩個變量交換，可以借助第三個變量實現。

二、總結

本文以容器類比變量，并對變量的概念、變量的聲明、變量的類型、變量的大小、變量的交換進行了類比，有效的將“變量”的抽象概念具體化，讓學生能更容的易理解了變量的概念和性質。

參考文獻

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[3]霍成義，《類比教學法在C語言教學中的實踐》[J]，微型電腦應用2016年第32卷第4期.

作者簡介：徐東德（1985.01-），男，浙江永康人，浙江省永康市前倉鎮前倉學校任教，本科學歷，一級教師。