類比教學(xué)法在C++變量及其性質(zhì)中的應(yīng)用淺談

摘要：C++程序設(shè)計語言對于大多數(shù)初次接觸編程的學(xué)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(nèi)容之一。筆者在教學(xué)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(xiàn)了教學(xué)難點的突破。本文闡述筆者是如何應(yīng)用類比法從多角度類比“變量”概念及其性質(zhì)的應(yīng)用實踐，旨在與同行探討分享。

關(guān)鍵詞：C++;變量;變量的性質(zhì);類比

類比教學(xué)法是指通過與教學(xué)內(nèi)容相似或相通并且為學(xué)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(fù)雜為簡單，進(jìn)而幫助學(xué)生實現(xiàn)對新知識的深化理解。無論是學(xué)生學(xué)習(xí)或者是教師教學(xué)，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(dá)力強，是最受青睞的編程語言之一，但同時也被大多數(shù)師生看作是最難講解和學(xué)習(xí)的語言之一。而其中 “變量”又是C++語法教學(xué)中最為抽象，最難講解和學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一。筆者在教學(xué)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(xué)難點。

一、變量

（一）變量的概念

C++程序設(shè)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(zhí)行過程當(dāng)中，其數(shù)值會發(fā)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(zhí)行過程中數(shù)據(jù)臨時存放的內(nèi)存單元。

對于初次接觸C++的學(xué)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(zhì)是一個存儲數(shù)值的內(nèi)存單元，其物理性質(zhì)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(zhì)。

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(fā)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(shù)據(jù)。裝3，變量就是代表3;裝5，變量就是代表5.

小結(jié)：簡單的說，變量就是用于存儲數(shù)據(jù)的容器。

2.變量聲明的類比

在C++程序設(shè)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(biāo)記類比

步驟1：有若干完全相同的整齊排放的杯子，如何區(qū)分和指定不同的杯子？

步驟2： 可以給杯子貼標(biāo)簽、做標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)簽來區(qū)分杯子。變量聲明也是給變量取名字，做標(biāo)識，也是為了區(qū)分不同的變量。

小結(jié)：變量聲明就是給變量取名字，以區(qū)分和指定不同的變量。

3.變量的類型

在C++程序設(shè)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(shù)，浮點型double用于存儲小數(shù)，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(shù)據(jù)。

小結(jié)：不同類型的變量用于存儲不同類型的數(shù)據(jù)，不同類型的數(shù)據(jù)應(yīng)該用相對應(yīng)類型的變量存儲。

4.變量的大小

在C++程序設(shè)計語言中，整型類型除了int還有l(wèi)ong long、short int。int占4字節(jié)，long long 占8字節(jié)，short int占2字節(jié)。其可存儲的數(shù)據(jù)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(jié)：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(qū)別就像是水杯、水桶、水缸的區(qū)別。一般整型數(shù)用int表示，二不是用long long（水缸），一是節(jié)省內(nèi)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(shè)計中將兩個變量里的數(shù)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(jié)：兩個變量交換，可以借助第三個變量實現(xiàn)。

二、總結(jié)

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(jìn)行了類比，有效的將“變量”的抽象概念具體化，讓學(xué)生能更容的易理解了變量的概念和性質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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