将教科书形象化以获得乐趣和利润

再来一次。这是我本科生o-Cheme系列课程的开始。今年将会是这样的散文之年：

回想一下碳的电子构型(图1.18)。这种电子构型不能令人满意地描述甲烷(CH4)的成键结构，其中碳原子有四个独立的C─H键，因为电子构型显示只有两个原子轨道能够成键(每个轨道都有一个未配对的电子)。这意味着碳原子只会形成两个键，但我们知道它会形成四个键。我们可以通过想象碳的激发态(图1.19)来解决这个问题：在这种状态下，2s电子被提升到更高能量的2p轨道。

闪闪发光。我真的很喜欢我的科目，但让我们实话实说吧。此时此刻，除了看化学课本，我还有很多其他的事情要做。

最近，我探索了一下，当你独自一人的时候，是否有可能感受到一种嬉戏的感觉。我发现是这样的。看化学课本时有没有可能感到好玩呢？或者更好的做法是优化一个高效的、即使枯燥的学习体验，并在之后找到奖励自己的方法？如果在阅读o-Cheme课本时有可能感到好玩，那么至少值得牺牲一些效率，以换取积极的感觉。问题是有多少钱。当然，最好的情况是在阅读时既能感到好玩，又能让你学得更有效率。

在我独处时感觉好玩的实验中，我拿走了几个关键的洞察力。

玩乐的感觉是建立在将实物与记忆、深刻的个人意义和可能性联系起来的基础上的。这种体验有一种诗意的、比喻的、联想的性质。这些联想既不是纯粹自发和非自愿的，也不是刻意构建的。它更多的是一种让我的注意力停留在一个物体上，然后轻轻地要求我的大脑记住或想象一种心理联想的感觉。

我记起了事后回忆的行为，这让我在未来更容易记住那些记忆。

阅读化学课本时的嬉戏可能会采取类似的形式，完全不同的东西，或者干脆就是找不到。

一个特别的不同之处在于，我的室内嬉戏实验完全是可视化的。如果说有什么不同的话，那就是首先是文字，其次才是视觉。

我读了几篇关于杂化轨道的评论文章。我试着走出阅读文本的思维定势，而是试着把它形象化。我的视觉想象力相当差，所以这主要需要看图表，并试图在我的视觉想象力中呼应它们。通过练习这一点，我可以在脑海中看到它们，并将它们相互比较。我可以直接看到我的课本上用文字表达的观点，但也是直接表达出来的。

这就像让人解释一颗钻石的不同切割，或者画廊里不同的笔触风格，和能够自己直接感觉到它们之间的区别。

当我读到另外几个段落时，我注意到有些句子给视觉增加了一些新的东西。其他人则提醒人们注意我忽略的一些功能。其他的丝毫不影响视觉效果。通过将我的注意力集中在我一直在生成和发展的视觉上，而不是长篇大论上，我阅读这本教科书的经历感觉与以前不同--更轻松，更冥想。我对我的视觉想象力的能力有一种有趣的体验，而不是费力地阅读一定数量的段落。

某些词似乎暗示了一种视觉表现，尽管我不确定它是否准确地描述了它们。例如，教科书上说：

更大的前叶使杂化原子轨道在成键能力上比p轨道更有效。

高效这个词在视觉上是什么意思？杂化轨道并不是一个真实的物理过程，而只是一种更准确地预测经验数据的数学描述。我试着通过想象两个杂化的甲烷分子来表现这一事实。一个有较短的对称轨道。另一只将轨道的一端伸向周围的氢原子，就像一只章鱼伸出四只触手抓住一些蛤蜊。

..。嗯，那是个有趣的形象。也许今年我会试着把债券想象成章鱼和蛤蜊！这里有一点真正的嬉戏进入画面。

这一切都开始让我想起我用记忆宫殿来记忆普通化学课本的实验。

如果我们假设所有的电子对(无论是成键的还是非成键的)相互排斥，那么小分子的形状通常是可以预测的，因此，它们在三维空间中排列，从而达到彼此之间的最大距离。

我试着想象一下。起初，我得到了一张图片，简单地表示小分子，就像我脑海中的一个圆点。然后我的脑海里就会浮现出松鼠会如何绕着一棵树奔跑，试图呆在你树干的另一边。然后，它吐出一幅黄色圆点围绕一个球形核相互追逐的图示，风格与化学教科书相似。这些想象很快就浮现出来。

我开始走出仔细阅读这些段落的思维定势，好像语言本身掌握着理解的钥匙。取而代之的是，我迅速地将文本上传到可视图像中。这需要的时间要短得多。这是一种态度的转变。阅读并不是勤奋地将单词本身的富有想象力的听觉模拟推过你的大脑，也不是把你的眼球拖过页面上的每一行文字。它是关于激活你的视觉想象力，让文字帮助你操纵和注意这些图像的特征。有时这会带来好玩的视觉效果，有时会导致几何上的简化。

这是价壳电子对斥力理论的一部分。去年，我试图通过把脑海中的声音串在一起，就像一首顺口溜，来记住这句话。现在，我只是想像一个原子，看到价层中的电子，看到它们相互排斥，这个名字感觉很自然。这相当于将一个码头命名为卸货的地方。一旦你参观过，创造了视觉记忆，了解了那里发生了什么，这个名字就不神秘了，也不难记住了。

我的想象力开始融入音效了。我能够在模拟的分子形状之间创建过渡，感觉很复杂，有点像电子游戏。有一种感觉，就是能够点击某个轨道，使其在氢键和一对孤立的电子之间来回转换。随着与氢键变成一对孤单的键，推动其他与氢键更紧密地结合在一起，这种声音效果和膨胀使不同几何形状的意义变得更加明显。

能够保存和扩展这些图像会带来一种身体上的满足感。这有点像你进入长跑后的力量感，不再抗拒锻炼，而是享受那种驻留在你身体里的力量感。

这些视觉效果极大地提高了我的记忆能力。当纸上只有这些抽象的缩写时，sp3和sp2杂交的区别就显得微不足道了。但是这两种类型的几何图形在它们的图表中看起来非常不同，能够快速地在想象其中一种和想象另一种之间来回切换是很有帮助的。

视觉图像包含上一段中的所有信息。因此，我不再感到焦虑，因为当我读到最后一句话时，我通常会忘记第一句话中的单词。这一切都包含在我一直在发展的越来越精致的视觉形象中。一张图片胜过千言万语。

我不确定这是否比仅仅阅读文本所需的时间更长。我想是的。我也不确定我是否会比只读课文更好地保留信息。我确实觉得我在直觉层面上对它的理解要好得多，对我来说，这是值得的。这些都是复习材料，我非常想知道这种形象化练习会不会是对抽认卡间隔重复的有用补充，甚至是替代。

为什么氟是元素周期表中电负性最强的元素？答案是，它从原子核中的质子获得的正电荷与它从轨道上的电子获得的屏蔽量之比最大。把这些质子想象成原子中心的黑洞，吸入附近的任何电子。在像碘这样的大脂肪分子中，中心有一大团巨大的质子，但它周围有同样多的电子在吸收吸力，更重要的是，它们一层又一层地包围着它，保护附近分子中的电子不受引力的影响。在氟中，质子没有那么多，但它们核心周围的电子层数要少得多，所以附近的电子更容易受到吸力的影响。

把碘想象成一个大块头、心满意足的罗马贵族，在狼吞虎咽地吃完一顿大餐之后。氟是一种骨瘦如柴、饥肠辘辘的温迪戈人，饥肠辘辘，随时准备吞噬它能接触到的任何原子的电子。

偶尔，我把文字形象化的努力会产生有趣或醒目的图像，感觉就像是一种诗意的、富有想象力的心理游戏。大多数情况下，这是一种更平静、更专注的体验。总体而言，尽管如此，努力可视化会让阅读教科书的体验更令人满意。现在我正在做这件事，几乎无法想象我会回到过去的方式--阅读段落，并希望这句话能以某种方式坚持下去。

当孩子们玩耍的时候，他们用他们的视觉想象力改变着世界。棍子变成了剑或激光枪。像超人一样把你的胳膊举过头顶，在房间里跑来跑去，变得飞来飞去。讲故事在你的脑海里创造了一个世界。

孩子们总是伤害自己，努力失败，部分原因是他们的想象世界对他们来说比物理现实更真实。当我们决定要掌握物质现实时，我们开始以想象力为代价关注我们的感官世界。这并不坏，但在我看来，当我们绕回原处，想要通过科学和数学尽可能详细地探索世界时，视觉想象力又一次变得极其重要。

我对自己的长期看法是，我几乎完全缺乏想象的能力。阅读小说往往是一种听觉和智力的体验。这段经历和我在过去几个月里写过的其他一些经历让我确信，我的视觉想象力是可以训练的，而且这种训练是我提高一般智力的首选方法。