八杆子打得着，画画有助于学好数理化

我亲身体会到，艺术思维对学好数理化极有帮助。也许一般人觉得画画跟数理化八竿子打不着。其实现在大家都听说过“开发右脑，提高智力”。艺术是形象思维，多用右脑，科学是逻辑思维，多用左脑，所以画画有助于数理化肯定不是吹，而是有道理的。但具体到实际中，是怎么回事呢？

上小学时，母亲经常给我辅导数学，她是小学老师，也是美术爱好者，小学数学题中经常有些题目很绕，很难理解，母亲就用画方块来讲解，比如全班共多少同学，画个大方块表示，其中男生就是里面的一块，参加美术班的又是另一块，这一块跟那一块就可能有重叠有不同。这就很形象，很好懂。后来我给孩子们辅导数学，也都采用这个方法。

到了中学学数理化，我的几何明显比代数要学得好，显然得益于我对图形更敏感，尤其立体几何，我比其它同学都要学得好。因为爱好美术，空间想象力肯定比一般同学更强，在平面的纸上去想象空间展开的各种立体图形，要能想象到看不见的那些面，转折过去的那些面，这就跟学素描时的透视原理差不多。

后来我给高中教物理，到了光学那一块，我给同学们讲：红光波长长，频率低，蓝光波长短，频率高，太抽象，不好理解。我就把红橙黄绿青蓝紫画成个子高低不同的一排孩子，在排队一二一走路，红光个子高，腿长（即波长长），每一步都迈得大，蓝紫光个子小，腿短（波长短），每一步迈得小。为了大家走得整齐一致，蓝紫光必须步子加快，所以它的频率肯定要高。这样同学们很快就理解了。

大家都知道魏格纳的“大陆漂移学说”，魏格纳灵感的产生居然是有趣的拼图游戏，大西洋两边的欧洲、非洲和南北美洲，从地图上看边缘非常相似，这边凸出来的地方那边恰好凹进去，正好能拼在一起，所以他想象大西洋两边的大陆在远古是不是一个整体，后来撕裂了？由此出发最终成就了伟大的地理发现。可知魏格纳对图形一定有超人的敏感。或者说，艺术眼光成就了科学发现。

上了大学学物理，我同样喜欢利用形象思维去理解物理原理，这样能更深刻地理解到本质。比如我们在电学里学到过这样一个实验（中学也讲过），把同性电荷置放于金属球上，它们必然均匀分布于球的表面，而球体里面没有电荷，这个也可以叫做“法拉第笼”。这个结果通过对电场力的计算是可以算出来的，肯定是这个结果。一般同学到这一步就觉得已经学会了，理解了，而我觉得只算出来还不够，一定要更深入更形象地去探究，它们为什么会这样分布？

既然同性电荷是相斥的，我把它们想象成一堆互相推挤的小孩，分布在一个操场上，他们互相推来推去，谁都想离别人远一些，最后的结果肯定是大家平均分布在操场里，而不是全都挤在操场的周围一圈。既然如此，那些互相排斥的电荷为什么不待在金属球内部，非得全都挤到表面呢？那不是更拥挤吗？

我拿这个问题去问老师，不料老师完全听不懂我在说什么，电荷怎么会成了互相推挤的小孩？看来他不大习惯于我这样的形象思维方式。

后来我只好继续自己思索，好几天之后，我才终于想通是怎么回事了，原来我一开始设想的模型就不合适，电荷不能用小孩打比方，电荷的斥力是无限延伸而逐渐递减的。而小孩的斥力只有胳臂那么长，不是一码事。

然后我重新设想了一个模型，把同性电荷想象成一群散发出臭味的飞虫，或者说它们每一个都有自己的“臭味场”，离得越近越臭，越远味就越淡。它们每一个都讨厌这种臭味，都想远离其它虫子。我把金属球想象成一个中空的大笼子，每个虫子都被臭味熏得想从笼中逃出去，但笼子限制了它们（电荷同样也很难从金属球上飞出去），它们最终的结果只能是平均分布在笼子表面，把臭味留在身后，把头伸出笼子呼吸点儿新鲜空气，任何一只虫子如果待在笼子里面，被臭味场所包围，肯定是待不住的。这样，我就形象地解释了电荷平均分布于金属球表面的原理，整个意思就是大家互相逃离。

而且这个模型还能解释“尖端放电”。如果这个笼子不是球形，而是有一个远远伸出去的尖端，那么虫子肯定会更集中于这个尖端，因为这里离其它虫子更远些，所以越靠尖端虫子越多。如果我们不断地往笼子里塞进虫子，那么笼子表面上的虫子密度就越来越高，尤其尖端上积聚的虫子最多，到了密度大得不得了的时候，尖端上密集的虫子痛苦不堪，熏得实在受不了，它们就会努力从笼子眼里往出挤，最终飞出去一批，这就是所谓“尖端放电”！虫子的“努力”其实就相当于电荷的“能量驱动“。

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