一天晚上，我們中的一位（科洛西）在做晚餐時，她六歲的女兒吉安娜拿著 10 張小紙片出現了。她說她一直在做家庭作業，每張紙片上都寫著她應該學習的一個單詞。當她的母親問吉安娜為什麼要撕掉她的拼寫表時，她聳了聳肩說：“這樣我就可以用它來做些事情了。” 對於吉安娜來說，在將抽象概念轉化為實物後，這些概念變得更容易理解——在本例中，這些實物是她可以握住、觸控和操作的紙片。
觸覺與理解之間的聯絡是根深蒂固的本能，從嬰兒期開始，並以不同的形式貫穿我們的一生。實驗發現，觸覺對於學習和記住資訊與視覺同樣重要。研究還表明，玩積木等觸覺活動有助於兒童提高從數學能力到思維技能的各方面能力。我們是知識的架構師，透過身體體驗構建知識的大廈。
然而，許多學校的課程都是基於舊的正規化，即知識從專家講師流向被動的學生。這種教學模式在兒童離開幼兒園，開始漫長的小學、初中和高中學習之後尤為明顯，在這些階段，教學較少依賴於實踐探索，而更多依賴於旨在提高考試成績的死記硬背。相比之下，觸覺學——研究觸覺如何影響人們與世界互動的方式——表明，如果教育工作者調動所有學生的感官，孩子們不僅會學得更好，而且會思考得更好。
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觸覺學習的擴充套件思維潛力不僅適用於兒童。 丹麥玩具製造商樂高正在向企業客戶推銷一項名為“嚴肅玩樂”的培訓計劃。 員工團隊搭建樂高模型，並用它們來模擬商業場景——例如公司收購——以激發新想法並培養團隊精神。 根據該公司網站的說法，樂高計劃的靈感來自哪裡？ 柏拉圖，他曾寫道名言：“透過一小時的遊戲，你可以比一年的交談更瞭解一個人。” 你也許也能更瞭解世界。
玩耍的本能
對於兒童來說，玩耍是第二天性——無需生活教練。 的確，這是孩子們的生活方式。 即使是最小的嬰兒也會透過觸控和運動來弄清楚哪些東西屬於他們，哪些東西屬於他們的環境。 每位父母都曾觀察到他們扭動的寶寶測試身體的極限，充滿熱情地踢腿、拍打手臂和扭動四肢。
玩耍比消遣更有價值的觀點並不新鮮[參見梅琳達·溫納的文章“玩耍的嚴肅需求”；《大眾科學·心靈》，2009 年 2 月/3 月]。 早在 1693 年，哲學家約翰·洛克就提出透過“骰子和玩具，上面印有字母，讓孩子們在玩耍中學習字母表”來幫助兒童學習語言。 19 世紀，德國教育家弗里德里希·福祿貝爾認為，將遊戲融入教育環境將吸引兒童並培養他們對學習的長期興趣，這與當時廣泛流行的觀點相矛盾，即七歲以下的兒童因注意力持續時間短而無法被教導。 福祿貝爾創造了被稱為“福祿貝爾禮物”的積木，以幫助學生透過動手遊戲學習。 他被認為是幼兒園之父。
20 世紀 60 年代，瑞士發展心理學家讓·皮亞傑認為，玩耍是兒童理解世界並獲得他們成年後生活所需的技能的方式。 皮亞傑發現，直到七歲，嬰兒和兒童主要透過模仿、玩耍和物體操作來學習； 他們首先發展他們的反射和手眼協調能力，並嘗試空間能力，然後他們使用影像和文字來表示物體，以便他們可以對它們進行分類。 大齡兒童透過操作物體並對它們進行排序（例如，從最小到最大）來發展邏輯和推理能力，掌握諸如比例、數量和長度等概念。 正如皮亞傑的一位追隨者，麻省理工學院教授西摩·帕珀特所說，“更好的學習不會來自尋找更好的教師指導方式，而是來自為學習者提供更好的構建機會。”
掌握課程
無數所謂的教具（吉安娜的小紙片的標準化版本）充斥著幼兒園教室——木製積木、算盤珠、硬幣、砂紙製成的字母——這是有充分理由的。 觸覺反饋可以幫助兒童記住資訊並磨練他們的學習技能。
2006 年，北卡羅來納州立大學科學教育教授 M. Gail Jones 和她的同事讓 36 名初中和高中理科生對模擬病毒進行了奈米級實驗，測量、推動、切割和戳刺該生物。 一組學生可以透過連線到顯微鏡的觸覺遊戲杆“感覺”到病毒。 另一組學生使用滑鼠代替操縱桿來移動顯微鏡下的生物，僅接收視覺反饋。 課程結束後，學生們填寫了一份問卷來衡量他們的知識。 獲得觸覺反饋的學生回憶起了更多的病毒特徵，並且覺得課程更有趣。
觸控和操作物體還可以促進對學習語言和數學至關重要的符號思維。 在佛羅里達州立大學教育理論家查爾斯·H·沃爾夫岡於 2001 年發表的一項為期 16 年的縱向研究中，他跟蹤了 37 名學齡前兒童玩積木的情況。 當研究開始時，沃爾夫岡和他的團隊讓當時四歲的孩子們自由玩耍，並鼓勵他們儘可能多地使用積木。 多年來，沃爾夫岡跟蹤了學生的進步，統計了他們在三年級、五年級和七年級的加州學業成就測驗中的分數、他們參加的數學課程和高階課程以及他們的高中平均績點。 然後，他將每個學生早期玩積木的複雜程度與他們在初中和高中數學考試中的分數聯絡起來。 在幼兒園玩積木最多的孩子在七年級和高中的標準化數學成績明顯高於同齡人。
根據其中一位（卡布雷拉）在過去 15 年中進行的研究，他得出結論，動手探索也有助於學習所必需的四種批判性思維技能：區分、識別關係、組織系統和採取多重視角。 起初，這種學習涉及物體——因此觸覺非常重要。 但隨著孩子們的成熟，他們開始將這些概念（他們已經完全掌握）應用於想法。
這個還是那個？
孩子們從動手遊戲中獲得的重要教訓之一是如何區分一個物體與另一個物體。 人們不斷地被要求區分具有不同程度具體性的單詞、地點、概念、物體和生命形式。 事實上，這項技能至關重要：例如，如果孩子們無法區分多種多樣的漿果和蘑菇，他們將不知道哪些是食物，哪些是毒藥。 在 1997 年的一項研究中，時任西北大學心理學家勞拉·奈米和她的同事觀察到，非常年幼的兒童會對物體進行分類和排序。 在實驗中，年齡在 16 個月至 21 個月之間的嬰兒玩弄球、立方體和一個帶孔的盒子，該孔只能容納球。 嬰兒很快學會區分兩種物體型別，將球推入圓孔中，並將立方體放在一邊。
即使在新生兒中，透過觸控進行辨別的天賦也很明顯。 在 2005 年對其嬰兒實驗工作的回顧中，巴黎笛卡爾大學心理學家阿萊特·斯特里報告說，僅僅在出生 16 小時後，嬰兒就可以僅使用觸覺來識別物體，即使在以不同的角度再次遇到它時也是如此。
研究人員讓新生兒處理幾個幾何形狀，並測量他們探索每個形狀所花費的時間。 嬰兒在他們以前觸控過的物體上花費的時間更少，這表明他們已經認識這些物體，並且可以從物體的輪廓中識別出它們。 換句話說，嬰兒可以從多個角度解釋物體的形狀——這是成年人從不同人的角度理解世界能力的前兆。 即使在非常年幼的時候，在語言發展之前，兒童也可以自發地區分物體。
當需要更抽象地區分事物時，觸覺可以幫助年齡較大的孩子磨練這些能力——不僅是在哺乳動物和爬行動物之間，而且是在馬和斑馬之間。 在 2006 年對幼兒園前班到三年級學生的調查中，南阿拉巴馬大學教育學院的心理學家卡琳·韋爾豪森和麗貝卡·賈爾斯觀察到，經常玩積木的兒童更可能參與涉及使用符號（如字母和數字）的任務。 玩積木的孩子也積累了更大的詞彙量，這在他們向玩伴和老師描述他們的結構時很明顯。
連線點
觸覺還可以幫助兒童辨別關係，這是一項在生活的許多領域都至關重要的技能。 義大利醫生和教育家瑪麗亞·蒙臺梭利觀察到“思維在可以用語言表達之前就已透過雙手錶達”，她在她的學校中使用了許多材料來演示比例關係。 其中之一是粉紅色塔，孩子們將漸變的粉紅色木製立方體堆疊成錐形結構。 當孩子們處理和放置立方體時，他們會理解每個部件的大小與其在整體中的位置之間的關係。 蒙臺梭利學校還透過給學生餡餅塊來幫助他們處理分數，從而突出了部分與整體之間的關係。 在每種情況下，以正確的方式將碎片組合在一起都可以解決問題。
父母可以在家即興進行此類課程。 卡布雷拉的兒子卡特早些時候對數學感到困惑。 因此，兩人收集了一堆 Cheerios 麥圈，坐下來玩。 對卡特來說，數出三個 O 並將它們握在手中，然後將它們放入代表單位三的較大物體（一個小碗）中，這很有幫助。 因此，他發現了統一（一個裝有三個 Cheerios 麥圈的碗）和數量（三個單獨的 Cheerios 麥圈）之間的關係：它們具有相同的價值，但它們並不相同。 這絕非小成就——這種簡單的理解是所有代數和變數概念的基礎。
隨著他們對關係的認識不斷增長，孩子們開始看到世界不僅由物體組成，而且由零件組成的系統組成。 早期，孩子們瞭解到他們的身體由頭部、軀幹、腿和手臂組成，而他們的頭部又由眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴和大腦組成。 隨著時間的推移，他們掌握了越來越複雜的系統，從水分子的三原子到由泥土、空氣、水、樹木和動物組成的生態系統。
觸覺可以幫助兒童組織系統以及理解系統——目標是培養能夠綜合資訊以及將其分解為組成部分的心智。 在北卡羅來納州立大學小學教育教授詹姆斯·米諾格於 2006 年領導的一項實驗中，中學生在設計虛擬動物細胞時透過觸控筆獲得觸覺反饋——讓他們在排列細胞的細胞器時感受到形狀、大小、紋理、粘度、彈性和運動阻力——在組織細胞方面比沒有獲得觸覺反饋的學生做得略好。 但對於在實驗前對細胞結構知之甚少的學生來說，積極影響尤其強烈。
別人的角度
一旦孩子們理解了物體之間是如何相互關聯的，他們的想象力就會被激發，從而從不同的角度看待世界——無論是從北方和南方的角度解讀內戰，還是解決操場上的爭吵。 學習從不同的角度看待事物是一項重要的技能。 它透過促使我們挑戰自己的假設來增強智力，並透過鼓勵情商、同理心和同情心來培養社交技能。
儘管視角是一種視覺隱喻，但它可以透過單獨的觸覺來實現。 在日本國立生理科學研究所神經科學家北田良夫於 2010 年領導的一項研究中，研究人員將一隻塑膠手放在成人志願者面前的桌子上——右手或左手，手掌向上或向下，指向任何方向。 然後，志願者必須儘可能快地透過用左腳或右腳踩下踏板來指示手所屬的身體一側。 在某些情況下，受試者被要求想象這隻手是他們自己的，而在另一些情況下，則想象它是坐在對面的人的手。 有時志願者可以看到手但不能觸控它，而在其他試驗中，他們蒙著眼睛觸控它。 當參與者僅使用觸覺來識別手時，反應時間與僅使用視覺時一樣快且準確，即使當他們被要求想象手在另一個人的身體上時也是如此。
對於兒童來說，觸覺提供了對多重視角的直觀理解。 正如嬰兒研究表明的那樣，按大小、顏色或形狀對物體進行分類是基於觸控的視角的早期介紹。 假裝遊戲也是如此：當孩子們使用木偶、洋娃娃或裝扮來建立想象的場景時，他們學會了從另一個角度看待世界。 在 1993 年在奧斯汀進行的一項研究中，德克薩斯大學的教育專家斯圖爾特·雷費爾和一位幼兒園老師瓊·耶特曼記錄了四歲和五歲兒童在玩弄各種物體、玩具和美術用品時彼此之間的談話。 在分析了對話後，雷費爾得出結論，孩子們經常扮演不同的角色，頻繁地從一個角色切換到另一個角色。 他認為，這種幻想角色扮演讓孩子們嘗試新的個性，輪流採用每個角色的視角。
透過幫助兒童構建物體、想法和人之間複雜關係網路的心理結構，觸覺使他們能夠應對任何問題——即使是最具挑戰性和複雜性的問題。 聽聽諾貝爾獎獲得者詹姆斯·D·沃森如何描述他和弗朗西斯·克里克如何發現 DNA 的結構。 他說：“主要的工具不是紙和筆，而是分子模型，表面上類似於學齡前兒童的玩具。” “我們所要做的就是構建一組模型並開始玩耍。”