Анализ передового педагогического опыта показывает необходимость оптимизации процесса обучения для повышения результативности усвоения химии с учётом индивидуальных особенностей обучающихся и создания психологически комфортной образовательной среды. Ориентация –формирование и развитие предметных, метапредметных компетенций и когнитивных функций, повышение уровня коммуникативных навыков в соответствии с требованиями социума, в целом, и запросами работодателя, в частности. А это, в свою очередь, определяет специфику методической подготовки педагогических кадров – квалифицированных специалистов в период вузовского обучения. Среди навыков учителя [10] «WorldSkillsRussia» выделяют умение учитывать индивидуально-психологические особенности учащихся при выборе форм и методов работы, включая особенности восприятия учебной информации. Анализ литературы по теме исследования позволил нам выявить недостаточность методических разработок и рекомендаций по созданию полимодальной образовательной среды в преподавании химии.

В целом, понятие «модальность» имеет значение принадлежности отражаемого объекта к определённому сенсорному анализатору или их системе. Например, в работах Д. Н. Узнадзе употребляется как одно из основных свойств ощущений, их качественная характеристика [11]. Выделяют различные виды доминирующих перцептивных модальностей в зависимости от наиболее активного участия анализатора в восприятии окружающей действительности. Традиционно выделяют три типа личности: визуал, аудиал, кинестетик. Некоторые авторы выделяют дискретный тип (дигитальный), ориентированный на логику, понимание и внутренний диалог. Мы принимаем под полимодальной образовательной средой такую среду обучения, которая позволяет задействовать в активной деятельности единовременно несколько сенсорных систем обучаемого, способствует их развитию и приобретению новых навыков познания окружающей действительности.

Анализ данного вопроса в педагогике, психологии и методике обучения химии показал некую неразработанность данной проблемы в химическом образовании, несмотря на имеющиеся результаты исследований. Проблемы воздействия на различные стороны восприятия в образовательном процессе рассматриваются в трудах Б. Г. Ананьева, В. А. Бабаранщикова, С. Л. Рубинштейна, Р. С. Немова [9], В. П. Зинченко [6]. Согласно мнению Т. Н. Бандурка [4], задействование различных сенсорных систем в процессе обучения обеспечивает осознанное, предметное восприятие окружающей действительности. А. Н. Леонтьев [8] рассматривает ощущение и восприятие как образы предметного мира. Данный подход необходимо учитывать в организации методической компетенции будущего учителя химии, так как значительное место в методике изучения химии занимают демонстрации натуральных объектов, коллекций, природных и синтетических материалов, а также объектов, связанных с бытовой и повседневной жизнью обучающихся. Мы считаем [1; 2; 3], что формирование полимодальности восприятия действительности в обучении химии играет важную роль в формировании представлений о химической картине мира, способствует накоплению сенсорного опыта, разностороннему развитию личности, помогает формированию практических и предметных компетенцийобучающегося.В процессе 3-хлетней работы применялись следующие методы исследования:теоретические (сравнительный анализ дефиниции понятий и терминов,  педагогической, психологической и методической литературы по теме исследования, педагогическое моделирование);эмпирические (анкетирование,педагогическое наблюдение, диагностирование,обработка результатов педагогического эксперимента,тестирование).

Мы проанализировали особенности формирования полимодальной образовательной среды в обучении химии и методические особенности подготовки будущего учителя химии в период вузовского обучения. В экспериментальной части исследования в 2016-2019 гг. участвовало (реально и дистанционно)296 человека. На констатирующем этапе эксперимента мы проанализировали результаты сравнительного анализа и выбора оптимальной диагностики ведущей перцептивной модальности с последующим педагогическим наблюдением за работой учащихся школ г. Тольятти и студентовнаправления подготовки 44.03.01 «Педагогическое образование Профиль: Химия» К(П)ФУ.Разработали методические рекомендации для работы учителя химии с учётом ведущей перцептивной модальности обучающихся, которые мы адаптировали и апробировали в ходе производственной (педагогической) практики по химии на 3-4-х курсах. На формирующем этапе экспериментамы проанализировали результативность создания полимодальной образовательной среды в процессе обучения химии в вузе и в школе, провели диагностику по методике VARK, апробировали систему оценивания разработанной модели полимодальной образовательной среды во внеклассной работе учителя химии. В ходе контрольного этапа экспериментапровели сравнительный анализ полученных результатов по адаптивной диагностики (методика VARK) с данными других опросников, использованных нами ранее. Результатом нашего исследования сталаобщая схема поэтапной подготовки будущего учителя химии к реализации полимодальной образовательной среды в ходе педагогической деятельности.

Эмпирической базой исследования явились экспериментальные площадки нескольких регионов Российской Федерации, а также Украины и Республики Беларусь – школы (учащиеся и учителя) и вузы:К(П)ФУ(г. Казань, Республика Татарстан), БГПУ им. М. Акмуллы (г. Уфа, Республика Башкортостан), УлГПУ им. И. Н. Ульянова (г. Ульяновск, Ульяновская область РФ), НГПУ им. К. Минина (г. Нижний Новгород, Нижегородская область РФ), БГУ (г. Минск, Республика Беларусь).

Кроме традиционных курсов и дисциплин по психологии, согласно Учебному плану, для студентов осуществляется методическая подготовка будущих учителей химии с учетом формирования полимодальной среды. На занятиях «Теория обучения химии» (1 курс) мы анализируем опыт учителей химии других стран для возможности его дальнейшего использования в отечественной практике методики химии. Эти задания представлены в рамках одноименного Цифрового образовательного ресурса (ЦОР) на площадке MOODLE, разработчик – Космодемьянская С. С.[12]. Опыт одной из стран, занимающих лидирующие позиции в исследованиях PISA – Финляндии, доказывает эффективность учёта особенностей восприятия школьников при организации образовательной среды. Анализ материалов по теме данного вопроса показывает, что при организации учебного процесса в Финляндии педагоги адаптируются к индивидуальным потребностям обучения, к примеру, при использовании мультимодальных дидактических игр на уроках [13]. В ходе проведённых им исследований было выявлено, что около 73% учащихся обрабатывают информацию несколькими сенсорными системамиодновременно, т.е.полимодально. У учащихся, способных задействовать сразу несколько каналов восприятия в процессе обучения, как правило, не возникает проблем с учебным материалом. Но остаются «чистые» аудиалы, визуалы или кинестетики, с которыми практикант «рискует» встретится в педагогической деятельности. Дляпредупреждения проблем в изучении химии и развития задействованных сенсорных систем необходимо создание полимодальной образовательной среды. В ходе занятий по другим методическим дисциплинам мы апробировали фрагменты занятий с обучающимися по выбору оптимальных форм работы преподавателя / учителя химии с обучающимися. Беседы, анкетирования и педагогический эксперимент со студентами 3-4-х курсов показали, что более половины опрошенных практикантов использовали вариативные формы и методы работы с кинестетиками,дигиталами, вербалами, аудиаламии/иливизуаламив образовательных учреждениях г. Казани.

Практика показывает, что комплексная образовательная среда, позволяющая учителю химии преподавать с опорой на разные перцептивные модальности, обеспечивает восприятие всеми категориями учащихся материала в полной мере, т.к. такой подход позволяет задействовать предпочтительный вид деятельности. Химия – дисциплина, в ходе преподавания которой полимодальный подход использовать наиболее удобно, так как есть возможность задействовать большее количество каналов восприятия, тогда как в преподавании других дисциплин, в которых есть опыт организации полимодального подхода, например лингвистических, удаётся задействовать чаще аудиальный и визуальный каналы восприятия.

Для получения навыков организации полимодальной образовательной среды хорошей основой является внеклассная работа. Фестиваль химии проходит на кафедре химического образования уже 24 года. Студенты 1-2-х курсов разрабатывают и проводят внеклассные мероприятия для учащихся образовательных организаций г. Казани и муниципальных районов Республики Татарстан. По окончании мероприятия ученики сами определяют студентов-победителей. В ходе организации таких мероприятий мотивация к изучению химии подкрепляется ориентацией на индивидуальные психологические особенностиучениковистудентов. Они получает практику для профессионального роста и совершенствования педагогического мастерства, используя знания о психолого-методическом сопровождении образовательного процесса. Учитель химии (или студент-практикант в ходе производственной практики) может применить опыт разработчиков методики VARK по использованию заданий учащимся для проведения химического эксперимента. Эти задания акцентируют на:

• внешние признаки реакции для развития визуального канала восприятия;
• звуковую его составляющую, например, шипение или хлопок в ходе реакции, для активизации аудиального канала восприятия;
• для развития кинестетического канала восприятия при обучении химии можно проводить игры, мероприятия-праздники.

В практике молодого учителя химии необходимо учитывать следующее. Для визуалов характерна прямая осанка, трудно воспринимаются словесные инструкции, он постоянно переспрашивает, хотя сам является неплохим рассказчиком. Мимика, в основном, связана с движением глаз: мигание, прищуривание. Аудиалы имеют привычку при общении складывать руки на груди, голову склонять в сторону. Лучше всего аудиалы понимают озвученный текст, способны с достаточной лёгкостью воспроизвести услышанное. Во время выполнения лабораторной или практической работы по химии их отвлекает посторонний шум. Кинестетики при общении часто наклоняются вперед. Их отличают привычки водить пальцем по странице при чтении, касаться людей и активно жестикулировать при общении.

Дальнейшее наблюдение позволило выявить трудности в изучении химии и в формировании абстрактных предметных понятий у «чистых» аудиалов, визуалов, кинестетиков.

Рисунок 1. Виды наглядности на уроках химии, 2019 год

Учителя химии встречаются с проблемами учащихся со слаборазвитым визуальным каналом восприятия, так как при обеспечении наглядности образовательного процесса они опираются на визуализацию, забывая о других сенсорных системах. Это в дальнейшем было подтверждено учителями (57 человек) и студентами педагогического направления (80 человек) внашем исследовании (см. Рисунок 1). Диаграмма подтверждает наиболее часто используемую зрительную наглядность, то есть, визуализацию образовательного процесса.

Для организации полимодальной образовательной среды необходим подбор соответствующей методики, позволяющей выделить отдельные особенности восприятия информации через различные сенсорные системы. Мы провели анализ наиболее популярных методик российских и зарубежных авторов. Нами был проведён сравнительный анализ методик С. Ефремцевой, Рики Линксмана и методики VARK, предложенной новозеландским исследователем Н. Флемингом и американцем К. Миллсом, по выявлению сильных и слабых сторон восприятия. Респонденты – студенты 3 курса педагогического направления Химического института им. А. М. Бутлерова (25 человек), которые прошли диагностику по этим методикам, оценили их валидность и доступность для восприятия учащимися школьного курса химии с учётом возрастных особенностей.

Вначале была предложена методика определения ведущего канала восприятия автора С. Ефремцевой [5], в которой отражена традиционная трёхэлементная классификация типов восприятия: кинестетик, визуал, аудиал. В ходе прохождения теста респонденты должны определиться с выбором: согласиться «+» или опровергнуть«-» каждое из 48-и утверждений. Полученные результаты отражены в диаграмме (см. Рисунок 2), которая наглядно показывает преобладание смешанного типа восприятия, что облегчает для студентов работу с учащимся в ходе преподавания химии.

Рисунок 2. Результаты диагностики особенностей восприятия по методике С. Ефремцевой, 3 курс, К(П)ФУ, 2017/2018 уч. г.

Положительными сторонами методики С. Ефремцевой являются простота и быстрота выполнения: от респондентов требуется однозначно положительный или отрицательный ответ по каждому из пунктов. Но, при всей лёгкости подачи, данная методика имеет некоторые недостатки. Например, большое количество вопросов, что может оттолкнуть учащихся от прохождения данного тестирования, аряд вопросов содержит в себе нечёткие формулировки, которые могут быть восприняты в зависимости от настроения, общего самочувствия в данный момент и др. Ответ на некоторые вопросы определяется субъективными ощущениями респондента, его самооценкой и т.д., не позволяя сделать выводы об особенностях восприятия. Рассматриваемая в контексте химического образования, данная методика не имеет выхода в практическое применение результатов тестирования.

Вторым для прохождения студентам был предложен опросник по методике Рики Линксмана[7]: автор выделяет обучение при помощи кинестетического,зрительного (визуального), осязательного (тактильного) и слухового (аудиального) способов. Анализируя данные (см. Рисунок 3) отмечаем, что результаты диагностики по методике Рики Линксмана подтверждают преобладание в группе студентов со смешанным типом восприятия, выявленное по результатам методики автора С. Ефремцевой. Методика выявления особенностей восприятия Рики Линксмана состоит из 17 вопросов и четырех вариантов ответак каждому.

Рисунок 3. Результаты диагностики особенностей восприятия по методике РикиЛинксмана, 3 курс, К(П)ФУ, 2017/2018 уч. г.

В ходе тестирования испытуемый должен выбрать лишь один ответ из предложенных вариантов, даже в случае, если абсолютно уверен, что ему одинаково подходят два или три варианта ответа. Факт ограничения свободы выбора может повлиять на итоговые результаты тестирования и снизить их объективность. Методика содержит объёмные формулировки, часто трудные для понимания и вызывающие желание ответить на вопрос, не дочитав его до конца. Ответ на многие вопросы также может отличаться недостаточной объективностью и зависеть от конкретной ситуации.

Следующей для анализа была предложена методика VARK [14; 15]. В данной методике, наряду с традиционными тремя элементами типологии модальностей восприятия, выделяется ещё одна – вербальная. Результаты прохождения тестирования представлены на диаграмме (см. Рисунок 4).Данные подтверждают, что методика VARK даёт более глубокий анализ особенностей восприятия респондентов, учитывая аспекты восприятия, которые не позволяют выявить другие методики.

Рисунок 4. Результаты диагностики особенностей восприятия по методике VARK, 3 курс, К(П)ФУ, 2017/2018 уч. г.

Тест VARK состоит из 16 заданий-ситуаций с четырьмя вариантами ответа. Респондент при прохождении опросника имеет полную свободу выбора: вариантов ответа может быть несколько, и, если ни один из ответов не подходит, поле допустимо оставить незаполненным. Одно из достоинств методики VARK – её непосредственная интеграция в исследование стилей обучения и наличие разработанных методических рекомендаций по каждому из стилей. Результаты проведённого исследования и последующего анализа подтвердили вывод о неполной целесообразности использования методик определения ведущей перцептивной модальности авторов С. Ефремцевой и РикиЛинксмана в контексте химического образования.В дальнейшем для диагностирования ведущей перцептивной модальности учащихся по химии казанских школ нами была выбрана методика VARK.

В ходе проведения уроков химии в рамках производственной (педагогической) практики в 2017/2018-2018/2019 уч.гг. мы осуществляли дифференцированный подход к учащимся с развитыми в разной степени каналами восприятия и адаптировали (см. Рисунок 5) кинестетическую, вербальную,визуальную и аудиальную стратегии обучения:

• для активизации визуального канала восприятия использовались химическая символика, запись знаков химических элементов, визуальные обращения к Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, построение таблицы, демонстрационный химический эксперимент, преобразования зрительных образов в словесные;
• для активизации аудиального канала восприятия использовались организация обсуждений с другими учащимися, высказывание мнения в устной форме, словесное комментирование хода проведения демонстрационного эксперимента, озвучивание записей в тетради;
• для задействования вербального способа восприятия использовались самостоятельное формулирование и запись наблюдений, перевод знакового отображения формул химических соединений в словесные, заполнение таблицы;
• для включения кинестетического канала восприятия использовались включение учащихся в работу в качестве ассистентов при проведении демонстрационного химического эксперимента, информация о том, где учащийся вне кабинета химии может столкнуться химическими соединениями, демонстрируемыми на уроке.

Контрольная  группа,10Б                                Экспериментальная     группа,10А

Рисунок 5. Сравнение результатов усвоения темы в контрольной и экспериментальной группах МАОУ «Лицей №121», 2018/2019 уч. г.

Контроль результатов обучающихся по интерактивному заданию, разработанного на базе ресурса Learningapps.org, показал, что снижение уровня мотивации у учащихся, чья ведущая модальность не была задействована, привело к более низким результатам выполнения задания;

На основании проведённой работы мы можем сделать выводы о рациональности применения полимодального подхода, включающего учёт всего разнообразия склонностей каждого из учащихся, принявших участие в исследовании. В ходе эксперимента ученики были разделены на четыре группы согласно особенностям их восприятия и получили задания:

. группа 1 (визуалы): поработать с рисунками и GIF-анимацией, зафиксировать в тетради наиболее важное о пространственной изомерии;

• группа 2 (аудиалы): химическое аудирование – прослушать предложенный фрагмент аудиозаписи текста длительностью 3 минуты о структурной изомерии, зафиксировать в тетради ключевые моменты;
• группа 3 (вербалы): работа со схемой о видах изомерии, которую необходимо заполнить (дана только структура схемы);
• группа 4 (кинестетики): получают два закрытых сосуда – первый с перечной мятой (L-карвон), другой с тмином (D-карвон), с заданием сделать вывод о различии в свойствах оптических изомеров, построить модели оптических изомеров по рисунку из пластилина и спичек.

Полимодальный подход позволяет создать индивидуальную траекторию обучения и может быть применён, как с целью воздействия на развитые стороны восприятия учащихся, так и с целью развития наиболее слабых сенсорных систем в процессе изучения химии. Особенно важно применение полимодального подхода при введении новых понятий, носящих частоабстрактный характер в связи со спецификой предмета химии. При прохождении диагностики, студентами было отмечено, что вопросы, представленные в методике, заставляют задуматься о выборе, который в реальной жизни происходит неосознанно. Таким образом, тестирование-диагностика выполняет функцию повышения уровня осознанности в деятельности педагога и может быть применено с целью диагностирования психофизиологических особенностей студента, будущего учителя химии, способных повлиять на его деятельность и взаимодействие с учащимися.

В рамках исследования мы решили выявить готовность студентов и учителей химии к развитию собственных (не доминирующих) сенсорных модальностей и считают ли они это необходимым для успешной работы с учащихся. Более половины опрошенных считают, что развитие каналов восприятия необходимо педагогу для качественной работы с классным коллективом, а 39% готовы развиваться в этом направлении при наличии подходящей для этой цели методики. Таким образом, в результате проведённого исследования мы выяснили, что вопрос о создании полимодальной образовательной среды является актуальным для современного учителя химии, педагоги заинтересованы этой темой, но чувствуется нехватка методического материала для подготовки. Многие учителя заинтересованы развитием собственных каналов восприятия и считают, что такой опыт необходим для успешной работы с аудиторией.

На основании проведённой работы мы разработали общую схему подготовки учителя химии к созданию полимодальной образовательной среды. Работа по ней позволяет учителю химии найти алгоритм работы с широкой аудиторией учащихся, среди которой присутствую представители разных доминирующих сенсорных модальностей и проводить работу по развитию отстающих каналов восприятия.

Создание полимодальной образовательной среды в химическом образовании включает работу учителя химии непосредственно над собой – работа по саморазвитию, а также работу с учащимися. Для учителей есть специально разработанная методикаVARKHowdoIteach? (Как мне учить?) для диагностикипо выявлению своих сильных и слабых сторон восприятия. Учителю химии также необходимо знать особенности восприятия классного коллектива, например, по методике В. Сэтира, Ф. Пуселика и Б. Льюиса. Нами подобрана и адаптирована к возрастным особенностям учащихся методика VARK Howdo I learn? (Как мне учиться?). После выявления особенностей восприятия учеников, необходимо выбрать форму работы с учащимися и осуществить подбор и внедрение в методику средств обучения, способствующих созданию полимодального образовательного пространства, в том числе, упражнения по развитию резервных модальностей учащихся с учётом специфики химии как учебного предмета.

Итак, организация полимодальной образовательной среды в условиях современного химического образования является средством повышения эффективности обучения, мотивации к восприятию материала и позволяет достичь планируемых результатов обучения, необходимых обучающемуся для адаптации и развитиюпредметных и метапредметных компетенций, к чему и должно стремиться отечественное химическое образование.

Проведение и анализ данных по выявлению ведущей перцептивной модальности обучающихся в области химического образования показал необходимость соответствующей подготовки студентов, будущих учителей химии, к использованию новых стратегий обучения школьников в своей педагогической деятельности. Это вполне достижимо через расширения вариативных форм и методов методической подготовкибудущих компетентных учительских кадров в период вузовского обучения.