类比教学法在C++变量及其性质中的应用浅谈

摘要：C++程序設计语言对于大多数初次接触编程的学生而言，其语法并不友善，其中 “变量”是最为抽象、最难理解的内容之一。笔者在教学实践中摸索到一些较为贴切的类比实例，将“变量”的抽象概念具体化，有效实现了教学难点的突破。本文阐述笔者是如何应用类比法从多角度类比“变量”概念及其性质的应用实践，旨在与同行探讨分享。

关键词：C++;变量;变量的性质;类比

类比教学法是指通过与教学内容相似或相通并且为学生较为熟悉的事物作类比，以建立知识模型，化抽象为具体，化复杂为简单，进而帮助学生实现对新知识的深化理解。无论是学生学习或者是教师教学，运用类比法往往能起到事半功倍的效果。C++编程语言高效、灵活、表达力强，是最受青睐的编程语言之一，但同时也被大多数师生看作是最难讲解和学习的语言之一。而其中 “变量”又是C++语法教学中最为抽象，最难讲解和学习的内容之一。笔者在教学实践中摸索到一些较为贴切的实例，并从多角度类比，有效的突破了该教学难点。

一、变量

（一）变量的概念

C++程序设计语言中“变量”的概念在不同的教材中有不同的描述，对它的定义主要有以下几种：

1.变量是指在程序执行过程当中，其数值会发生改变的量。

2.变量是一个可以存储值的字母或名称。

3.变量是程序执行过程中数据临时存放的内存单元。

对于初次接触C++的学生而言，这样的定义都太过于抽象，很难理解变量的具体含义，也很难将变量的概念具体化。

（二）变量与容器类比

变量的本质是一个存储数值的内存单元，其物理性质和作用与存储物体的容器非常相似性。笔者通过不同角度的类比，阐述了变量的概念和性质。

1.变量概念的类比

实例：变量概念与容器类比

步骤1：若在一个杯子里装满了水（如图1），我们会称这是一杯水。

步骤2：若在一个杯子里装满了果汁（如图2），我们会称这是一杯果汁。

步骤3：杯子里的东西可以是水、可以是果汁，杯子里的东西会发生改变，“杯子就是变量”（如图3）！只不过，我们的变量不是用来装水和果汁，而是用来装数据。装3，变量就是代表3;装5，变量就是代表5.

小结：简单的说，变量就是用于存储数据的容器。

2.变量声明的类比

在C++程序设计语言中，变量必须要先声明才能使用。变量声明是指我们必须给一个“变量”一个具体的名字。变量声明的格式如下：

实例：声明变量与做标记类比

步骤1：有若干完全相同的整齐排放的杯子，如何区分和指定不同的杯子？

步骤2： 可以给杯子贴标签、做标记，根据标签来区分杯子。变量声明也是给变量取名字，做标识，也是为了区分不同的变量。

小结：变量声明就是给变量取名字，以区分和指定不同的变量。

3.变量的类型

在C++程序设计语言中有多种变量类型，如：整型int、浮点型double、字符型char等，整型int用于存储整数，浮点型double用于存储小数，字符型char用于存储字符。

实例：变量类型与容器类型类比

步骤1：生活中有很多种类不同、作用不同的容器，如：水杯、油壶、牛奶盒……

步骤2：不同类型的容器存储不同的特定物品，不同类型的变量int、double、char也用于存储不同类型的数据。

小结：不同类型的变量用于存储不同类型的数据，不同类型的数据应该用相对应类型的变量存储。

4.变量的大小

在C++程序设计语言中，整型类型除了int还有long long、short int。int占4字节，long long 占8字节，short int占2字节。其可存储的数据范围大小顺序为short int < int < long long。

实例：变量大小与容器大小类比

步骤1：同样是装水的容器，有水杯、水桶、水缸。

步骤2：同样是整型变量，也有short int、int、long long。

小结：同样是整型变量，但其存储能力范围有大小之分。short int、int、long long的区别就像是水杯、水桶、水缸的区别。一般整型数用int表示，二不是用long long（水缸），一是节省内存空间，二是提高运算速度。

5.变量的交换

变量的交换是指在C++程序设计中将两个变量里的数值互相交换。比如，有变量定义如下：

int  a=3，b=5;

交换以后，要使得a=5，b=3。

实例：变量的交换与容器里的水互换类比

步骤1：变量即是容器，若交换容器a和b里的液体，该如何操作？

步骤2：需借助一个额外的空的容器，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与b液体的交换。变量交换顺序相同：t=a; a=b; b=t;

小结：两个变量交换，可以借助第三个变量实现。

二、总结

本文以容器类比变量，并对变量的概念、变量的声明、变量的类型、变量的大小、变量的交换进行了类比，有效的将“变量”的抽象概念具体化，让学生能更容的易理解了变量的概念和性质。

参考文献

[1]陈春红，《类比教学法在-中国近现代史纲要课程教学1中的运用》[J].思想政治教育，2011（4）：85-87.

[2]邓益民，《计算机程序设计语言教学中的类比法》[J].教育与现代化，1996第一期.

[3]霍成义，《类比教学法在C语言教学中的实践》[J]，微型电脑应用2016年第32卷第4期.

作者简介：徐东德（1985.01-），男，浙江永康人，浙江省永康市前仓镇前仓学校任教，本科学历，一级教师。