Review of interactive methods of teaching physics at medical University

Abstract


The article is devoted to the analysis of the literature on the methodology of teaching physics in high school in the section on the application of interactive teaching methods. The review of lecture, practical and seminar forms of contact interactive educational activity of students is presented. Specifically, the actual conceptual approach, based on the principles of the methodology of fundamental disciplines to the organization of educational activity of students, as a research partnership of student-tutor, is presented. The conceptual approach is developed in the context of requirements of modern educational standards of formation of students’ professional competencies. By order of the Ministry of education and science of the Russian Federation, the Federal state educational standard of higher education defines research activity as one of the main types of professional activity, to which graduates who have mastered the speciality program in medical specialities are prepared. Graduates who have mastered the program of the specialty, will have to solve professional tasks of a research sector, which are determined by the Federal state educational standard of higher education including, as an analysis of scientific literature and official statistical surveys, participation in statistical analysis and public presentation of the results, participation in solving individual research and scientific-applied problems in the field of health diagnosis, treatment, medical rehabilitation and prevention. Thus, the role of the educational departments of educational institutions, where students study the sections of such fundamental Sciences as physics and mathematics, the methodology of which is scientific research, increases significantly. Realization of the educational potential of the methodology in basic Sciences is available in the professional research tasks in conditions of a new conceptual approach to the organization of training of students in the sections of these Sciences. The format of the prolonged interactive research partnership student-tutor at all stages of educational activity is considered as effective one for the students’ training for the solution

Full Text

Введение. Одной из основных тенденций со- временного образования является его информати- зация, связанная главным образом с внедрением в учебно-образовательный процесс различного рода информационных средств и методов, призванных структурировать и оптимизировать его. Выстроенное информационное пространство высшего учебного заведения в общем и медицинского университета в частности призвано обеспечивать условия эффек- тивного взаимодействия всех его структур для повы- шения качества образовательного процесса. Однако, внедряя только мультимедийные средства обучения, невозможно повысить усвоение материала, мотива- цию обучаемых, активизировать их самостоятельную деятельность и сформировать должным образом раз- носторонние компетенции будущего врача. В связи с этим возникает необходимость вы- явления оптимальных форм, методов и приемов обучения на основе индивидуального и диффе- ренцированного подхода к обучаемым. Одним из инновационных методов обучения является инте- рактивное обучение. Парадигма личностно-ориентированного, раз- вивающего обучения, активное внедрение интерак- тивных методов и форм его организации позволяют формировать у обучаемого продуктивную мыслитель- ную деятельность и учебно-познавательный интерес. Цель исследования. Обосновать целесообраз- ность использования интерактивных методов обуче- ния физике в медицинском вузе. Материалы и методы. Анализируются матери- алы приказов и постановлений Министерства обра- зования, учебные пособия, собственные выкладки и результаты. Результаты и их обсуждения. По мнению А.А. Вербицкого [1], традиционные формы организации учебного процесса имеют ограниченные возможности в активизации позиции студента, так как он всегда находится в состоянии обучаемого и обучающегося. Нетрадиционные же формы обучения в одном случае ставят его в позицию режиссера, в другом - в пози- цию учителя, в третьем - в позицию консультанта, в ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 219 Обзоры четвертом - актера, в пятом - ученого, в шестом - за- конодателя и т. д. И чем разнообразнее выполняемые студентом роли и занимаемая им в деятельности позиция, тем разнообразнее развивается личность будущего специалиста, его мыслительная деятель- ность приобретает системный характер, формируется творческий, заинтересованный подход к учебно-по- знавательной деятельности, вырабатывается гибкость мышления и действий. Значение использования в образовательном процессе интерактивных методов обучения заключается прежде всего в повышении качества подготовки специалистов. Смысл данных приемов состоит в следующем: - в повышении учебно-познавательной активности студентов, интереса к учебным занятиям; - инициировании самостоятельной мыслительной деятельности; - развитии творческого потенциала личности студента; - предупреждении утомления, создании ком- фортной среды для обучения и воспитания личности будущего специалиста; - создании условий для формирования професси- онально-значимых личностных качеств и др. Интерактивные методы обучения позволяют фор- мировать знания, умения и навыки путем вовлечения студентов в активную учебно-познавательную дея- тельность. Г.М. Газизова [2] показывает, что обучение с использованием данных методов, в частности меди- цинским дисциплинам, имеет высокую результатив- ность: обеспечивает вовлеченность обучающихся (участие в процессе обучения активное, а не пассив- ное); основано на опыте; отвечает первоочередным потребностям и опирается на личные побудительные мотивы; осуществляет обратную связь; демонстриру- ет уважение к обучающимся; создает дружелюбную атмосферу и др. Интерактивные методы обучения имеют в своём арсенале достаточно широкую палитру приемов и форм проведения различного рода занятий. К наиболее часто встречающимся методам препо- давания физики относятся: 1. Проблемная лекция. Преподаватель в начале и по ходу изложения учебного материала создает про- блемные ситуации и вовлекает студентов в их анализ. Разрешая противоречия, заложенные в проблемных ситуациях, обучаемые самостоятельно могут прийти к тем выводам, которые преподаватель должен со- общить в качестве новых знаний. Проблемные лекции обеспечивают творческое усвоение будущими спе- циалистами принципов и закономерностей физики, активизируют учебно-познавательную деятельность студентов, их самостоятельную аудиторную и внеау- диторную работу, усвоение знаний и применение их на практике. При обучении на кафедре биологической и медицинской физики Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова курсантам и студентам читаются про- блемные лекции по темам «Транспорт веществ через биологические мембраны», «Термодинамика», «Механизмы биоэлектрогенеза», «Свойства ионизирующих излучений. Основы дозиметрии». 2. Лекция с запланированными ошибками (лек- ция-провокация). После объявления темы лекции преподаватель сообщает, что в ней будет сделано определенное количество ошибок различного типа: содержательные, методические, поведенческие и т.д. Студенты в конце лекции должны назвать ошиб- ки. Эта форма проведения лекции была разработана для развития у студентов умений оперативно анали- зировать профессиональные ситуации, выступать в роли экспертов, оппонентов, рецензентов, вычле- нять неверную или неточную информацию. Лекция с запланированными ошибками выполняет не только стимулирующую функцию, но и контрольную. Пре- подаватель может оценить уровень подготовки сту- дентов по предмету, а тот в свою очередь проверить степень своей ориентации в материале. С помощью системы ошибок преподаватель может определить недочеты, анализируя которые в ходе обсуждения со студентами получает представление о структуре учебного материала и трудностях овладения им. 3. Лекция-визуализация. Данный вид лекции яв- ляется результатом нового использования принципа наглядности. Подготовка лекции преподавателем состоит в том, чтобы изменить, переконструировать учебную информацию по теме лекционного занятия в визуальную форму для представления студентам через технические средства обучения, на кафедре к этой работе также могут привлекаться и студенты, у которых в связи с этим будут формироваться соот- ветствующие умения, развиваться высокий уровень активности, воспитываться личностное отношение к содержанию обучения. Чтение лекции сводится к связному, развернутому комментированию препо- давателем подготовленных наглядных материалов, полностью раскрывающему тему данной лекции. Представленная таким образом информация должна обеспечить систематизацию имеющихся у студентов знаний, создание проблемных ситуаций и возможно- сти их разрешения; демонстрировать разные способы наглядности, что является важным в познавательной и профессиональной деятельности. 4. Лекция-диалог, или лекция-беседа, является наиболее распространенной и сравнительно простой формой активного вовлечения студентов в учебный процесс. Эта лекция предполагает непосредственный контакт преподавателя с аудиторией. Преимущество лекции-диалога состоит в том, что она позволяет привлекать внимание студентов к наиболее важным вопросам темы, определять содержание и темп из- ложения учебного материала с учетом особенностей студентов. Участие слушателей в лекции-беседе мож- но обеспечить различными приемами, вопросы могут быть информационного и проблемного характера, для выяснения степени готовности студентов к вос- приятию материала. Так, например, в ходе лекции по теме «Механизмы биоэлектрогенеза» преподаватель ставит перед аудиторией следующие вопросы: 220 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Обзоры - Что является непосредственной причиной об- разования трансмембранной разности потенциалов на наружной мембране в условиях покоя? - Какова роль анионов в этом процессе? - Почему потенциал покоя можно называть кали- евым равновесным потенциалом? Вопросы задаются всей аудитории, студенты и курсанты могут отвечать с мест, если активны только несколько обучаемых, преподаватель задаёт вопросы адресно. Для экономии времени вопросы рекомен- дуется формулировать так, чтобы на них можно было давать однозначные ответы. С учетом разногласий или единодушия в ответах преподаватель строит свои дальнейшие рассуждения, имея при этом возмож- ность наиболее доказательно изложить очередное понятие лекционного материала с использованием следующих приемов [4]: - cамостоятельная работа с литературой; - коллективная мыслительная деятельность; - анализ конкретных ситуаций. - эвристическая беседа; - мозговая атака; - метод круглого стола; - метод деловой игры; - кейс-метод; - конкурсы практических работ с их обсуждением. Для реализации плодотворной самостоятельной работы обучаемых с литературой при подготовке к практическим занятиям преподавателями кафедры биологической и медицинской физики ВМА к каждой теме занятий разработан перечень конкретных вопро- сов с указанием ссылок на печатные и электронные источники. В основе метода «круглого стола» лежит принцип коллективного обсуждения проблем, изучаемых в куре физики. Главная цель таких занятий состоит в том, чтобы обеспечить обучаемым возможность практического использования теоретических зна- ний в условиях, моделирующих формы професси- ональной деятельности. Такие занятия позволяют формировать профессиональную компетенцию будущего специалиста - ПК-21 (способность к участию в проведении научных исследований). Профессиональное использование знаний - это свободное владение языком науки, научная точ- ность оперирования формулировками, понятиями, определениями. Студенты должны научиться вы- ступать в роли докладчиков и оппонентов, владеть умениями и навыками постановки и решения ин- теллектуальных проблем и задач, доказательства и опровержения, отстаивать свою точку зрения, демонстрировать достигнутый уровень теорети- ческой подготовки. На сегодняшний день широкое распространение получают семинары исследовательского типа с не- зависимой от лекционного курса тематикой, целью которых является углубленное изучение отдельных научно-практических проблем, с которыми столкнется будущий специалист. Также необходимо уделить внимание кейс-методу, который является наиболее эффективным и распро- страненным методом организации активной позна- вательной деятельности студентов. Как показывает И.К. Масалков [6], кейс-метод - это метод обучения, при котором студенты и преподаватели участвуют в непосредственном обсуждении проблем и задач. Он появился в начале XX в. и использовался в области права и медицины. Для дисциплины «физика» техно- логию кейс-метода можно рассматривать как обуче- ние студентов на примерах прикладных приложений теоретических концепций. Метод анализа конкретных ситуаций развивает способность к анализу жизненных и производственных задач. Сталкиваясь с конкретной ситуацией, обучаемый должен определить: есть ли в ней проблема, в чем она состоит, определить свое отношение к ситуации [6]. К кейс-технологиям относятся: - метод ситуационного анализа; - ситуационные задачи и упражнения; - анализ конкретных ситуаций (кейс-стади); - метод инцидента; - метод разбора деловой корреспонденции; - игровое проектирование; - метод ситуационно-ролевых игр. На кафедре биологической и медицинской физики апробируются различные кейс-технологии, в частно- сти решение ситуационных задач в малых группах (по 3-4 человека). В качестве примера таких ситуацион- ных задач можно привести следующую: Потенциал концевой пластинки (ПКП) на субси- наптической мембране мышечного волокна моллюска составляет 40 мВ. Расстояние от точки возникнове- ния ПКП до возбудимого участка постсинаптической мембраны - 3,25 мм. Мембрана мышечного волокна пребывает в состоянии катэлектротона, благодаря чему величина порогового сдвига мембранного по- тенциала снижена до 15 мВ. Следует определить минимально необходимое для возникновения потен- циала действия на электрогенном участке мембраны число импульсов, приходящих к пресинаптической мембране вследствие стимуляции нерва импульсным электрическим током частотой 200 Гц. Постоянная длины равна 2,5 мм, а постоянная времени 10,3 мс. Обучение и получаемые при этом знания носят интерактивный и динамичный характер. Обсуждение вопросов, сопутствующих решению задач, позволяет самостоятельно конструировать гипотезы, оценивать их вероятность и в конце концов находить верное решение. В отличие от традиционных методик, когда обучение достигается через повторение и обучаю- щийся руководствуется учебником, в кейс-методе развиваются как личностные, так и коммуникативные способности: умение работать в группе, выслушивать и анализировать мнение других, высказывать и ар- гументировать свое мнение, убеждать оппонентов. Использование кейс-метода при изучении курса физики повышает познавательную активность сту- дентов, их мотивацию к более глубокому пониманию ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 221 Обзоры изучаемого физического явления, стимулирует поиск дополнительной информации по теме, превращая обучение в самостоятельный творческий процесс [4]. В период подготовки в высшей медицинской школе у обучающихся формируются компетенции как базис дальнейшей профессиональной дея- тельности. В соответствии с образовательными стандартами [7] выпускник, освоивший программу специалитета, должен, обладать профессиональными компетенциями, соответствующими, в частности, такому виду профессиональной деятельности, на который ориентирована программа специалитета, как научно-исследовательская деятельность: - готовностью к анализу и публичному представлению медицинской информации на основе доказа- тельной медицины (ПК-20); - способностью к участию в проведении научных исследований (ПК-21); - готовностью к участию во внедрении новых ме- тодов и методик, направленных на охрану здоровья граждан (ПК-22). Активная практическая деятельность обучающихся в процессе изучения различных дисциплин является необходимым условием, определяющим эффектив- ность формирования обучающимися данных компе- тенций. Актуализация практической деятельности обучающихся - сложная задача для учебных структур образовательных учреждений. Для ее решения н е о б х од им а м а т е р и а л ь н о - т е х н и ч е с ка я б а з а с достаточным количеством комплектов технических средств для индивидуальной работы обучающихся. Кроме того, аудиторный фонд учебных структур образовательных учреждений должен позволять организацию практической учебной деятельности обучающихся в малых группах [8]. Для решения задач высшего медицинского обра- зования, определенных федеральным государствен- ным стандартом (ФГОС), необходимы новые концеп- туальные подходы к его организации. Концептуальный подход, позволяющий использовать потенциал на- учно-исследовательской методологии фундамен- тальных наук, предлагается как основа организации практической учебной деятельности обучающихся, в частности, при изучении разделов физики. Суть данного подхода заключается в том, что под- готовка обучающихся по разделам физики органи- зуется как завершенные научно-исследовательские проекты, соответствующие содержанию регламен- тированных для изучения тем. При этом положения физики трансформируются в теоретическую основу, без освоения которой невозможно успешно провести исследование по данной теме. В частности, изучение ряда тем такого раздела физики, как «Механика», может проходить в форме лабораторного исследования по теме «Исследование и количественная оценка функционального состояния скелетных мышц методом динамометрии». Проведе- ние самостоятельных исследований на занятии как реализация практической деятельности является мотивацией для изучения обучающимися таких во- просов теории физики и биофизики, как - физический смысл понятия «сила»; - единицы измерения физической величины силы; - законы механики Ньютона; - закон Гука; - строение скелетной мышечной ткани; типы мы- шечных волокон; режимы мышечных сокращений; - физическая модель и количественная оценка ха- рактеристик двигательной функции скелетных мышц - силы, которую мышца развивает, и работы, которую мышца выполняет в процессе сокращения. Тема исследования и вопросы для подготовки к его проведению преподаватель публикует в открытом электронном ресурсе, в частности в соответствующем разделе на сайте образовательного учреждения. На занятии перед началом исследования пре- подаватель предлагает обучающимся не ответить на вопросы теории, но использовать освоенные теоретические положения физики для описания и характеристики функционального состояния структур организма человека и дать оценку целесообразности и практической ценности физического подхода к из- учению состояний живой природы. В период, предшествующий исследованию, пре- подаватель приглашает из каждой группы 2-3 обуча- ющихся на занятие кружка по дисциплине для подго- товки в качестве тренеров. Задача тренеров состоит в освоении принципов эксплуатации оборудования, методики и протокола исследования с указанием не- обходимых мер техники безопасных исследований. Далее на занятии подготовленные тренеры прово- дят обучение студентов из группы приемам работы с оборудованием. При необходимости преподаватель корректирует ход практической подготовки группы к исследованию. Исследования обучающиеся проводят самосто- ятельно в группах по 2-3 человека, меняясь ролями «исследователь» - «испытуемый». Тренеры при под- держке преподавателя контролируют соблюдение обучающимися протокола исследований. Таким спо- собом реализуется научно-исследовательское пар- тнерство как более эффективная форма контактного взаимодействия преподавателя с обучающимися. Практическая часть исследования завершается математической обработкой результатов проведен- ных измерений и вычислением дополнительных пред- усмотренных характеристик объекта исследования или его состояния. Совокупность данных обработки является основанием для дискуссии обучающихся по вопросу формулировки доказательного заклю- чения о состоянии объекта. Открытое проявление индивидуальной активности обучающихся является основанием для объективности оценки их подготовки по теме занятия. Для проведения исследований по следующей теме преподаватель приглашает других обучающихся для подготовки их в качестве тренеров. За период 222 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Обзоры изучения разделов такой дисциплины, как физика, все обучающиеся имеют возможность апробировать лидерские качества, приобрести начальный опыт ру- ководства членами коллектива. Исследовательская деятельность в локальных группах позволяет обучаю- щимся осознать личную ответственность за результат командной работы. Портфолио (рис. 1) иллюстрирует алгоритм пред- ставленного подхода к организации контактной фор- мы подготовки в формате научно-исследовательского партнерства «обучающиеся - преподаватель». Апробация предложенной концепции осуществле- на на кафедре Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (КФУ) и кафедре биологической и медицинской физики ВМА. На кафедре медицин- ской физики и информатики Физико-технического института проходят подготовку обучающиеся Меди- цинской академии (структурное подразделение) КФУ. Обучающиеся используют методические указания и выполняют исследование в соответствии с материа- лами, подготовленными преподавателем кафедры и рекомендованными для публикации учебно-методическим советом КФУ [9]. В качестве подтверждения позитивного восприятия обучающимися данного подхода следует отметить инициативу обучающихся по совместной с препо- давателем подготовке наглядного учебного пособия по теории и методике проведения динамометрии. Пособие опубликовано в виде постера и размещено в лаборатории проведения исследования. Перспективность и потенциал представленного концептуального подхода проявились в том, что исследовательское партнерство «обучающиеся - преподаватель» успешно трансформировалось в последующую индивидуальную научную работу обучающихся. Так, результаты исследований обуча- ющихся, полученные на занятии по теме «Исследо- вание и количественная оценка влияния физических и психоэмоциональных нагрузок на функциональное состояние системы кровообращения организма чело- века способом измерения артериального давления», стали основой для продолжения обучающимися ис- следований и подготовки научного доклада, пред- ставленного на научно-практической конференции молодых ученых и студентов КФУ [5]. Успешная практическая реализация и развитие нового концептуального подхода стали возможными после создания и оснащения на кафедре лабораторий научно-образовательного центра (НОЦ). Лаборатории НОЦ обеспечивают обучающимся условия проведения полноценных научных исследований в контексте из- учаемых научных теорий дисциплины. На кафедре биологической и медицинской физики ВМА данная методика апробируется в рамках Военно- научного общества курсантов и студентов. Заключение. Рассмотренные интерактивные методы обучения позволяют прежде всего реализо- вывать практико-ориентированную концепцию об- учения, формировать компетенции, установленные Рис.1. Схема реализации научно-исследовательского партнерства «обучающиеся - преподаватель» как концептуального подхода к организации контактной учебной деятельности обучающихся ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 223 Обзоры программой специалитета ФГОС ВПО. При включении интерактивных форм и методов обучения в образова- тельный процесс повышается мотивация обучения, реализуется модель личностно-ориентированного обучения. Интерактивное обучение развивает комму- никативные умения, активизирует работу в команде, что является необходимой составляющей в форми- ровании профессиональных компетенций будущего врача. Применение интерактивных методов обуче- ния, интерактивный формат позволяет объединить контактную и самостоятельную учебные активности обучающихся в ряд исследовательских проектов, про- лонгированных на период подготовки обучающихся по предусмотренным дисциплинам.

References

  1. Вербицкий, А.А. Активное обучение в высшей школе: кон- текстный подход / А.А Вербицкий. - М.: Просвещение, 2001. - 538 с.
  2. Газизова, Г.М. Использование методов интерактивного об- учения как фактор успешного овладения студентами про- фессиональными компетенциями / Г.М. Газизова // Труды МЭЛИ. - 2008. - № 7. - С. 8.
  3. Иоффе, А.Н. Активная методика - залог успеха / А.Н. Иоффе // Гражданское образование. Материал международного проекта. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2000. - 382 с.
  4. Клишкова, Н.В. Применение метода проектов при обучении физики в военном вузе / Н.В. Клишкова // Педагогическое мастерство и педагогические технологии: мат. междунар. науч.-практ. конф. - Чебоксары: Интерактив плюс, 2014. - С. 429-431.
  5. Костенко, Н.К. Оценка уровня физических и эмоциональных нагрузок как негативных факторов для здоровья обуча- ющихся на этапе перехода из средней школы в систему высшего образования: мат. 89-й Междунар. научн.-практ. конф. студентов и молодых ученых «Теоретические и прак- тические аспекты современной медицины» / Н.К. Костенко, Б.Л. Бессонов. - Симферополь, 2017. - С. 217-219.
  6. Масалков, И.К. Стратегия кейс-стади: методология исследо- вания преподавания: учебник для вузов / И.К. Масалков, М.В. Семина. - М.: Академический проект; Альма Матер, 2011. - 443 с.
  7. Приказ Министерства образования и науки РФ от 9 февраля 2016 г. № 95 «Об утверждении федерального государствен- ного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 31.05.01 Лечебное дело (уровень специалитета)». Приложение // Росс. газета. - 2016. - № 6920.
  8. Приказ Министерства образования и науки РФ от 5 апреля 2017 г. № 301 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по образо- вательным программам высшего образования - програм- мам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры» // Росс. газета. - 2017. - № 7323.
  9. Пронина, Н.В. Исследование функционального состояния скелетных мышц методом динамометрии / Н.В. Пронина // Исследование функционального состояния скелетных мышц методом динамометрии: методические указания и задания к лабораторной работе по дисциплине «Физика, математика» для студентов медицинских и фармацевтиче- ских специальностей. - Симферополь, 2016. - 12 с.

Statistics

Views

Abstract - 80

PDF (Russian) - 135

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2018 Novikova N.G., Pronina N.V., Klishkova N.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies