Didactic Conditions for an Optimal Use of Interdisciplinary Connections 176 in Chemistry Classes at a Medical University.pdf Дидактические условия - это наиболее важная ступень методологического осмысления и решения педагогической проблемы активизации самостоятельной деятельности студентов в образовательном пространстве вуза. Вместе с тем дидактические условия - это важный компонент достижения высокого и эффективного уровня организации образовательного процесса. Слово «дидактика» для обозначения искусства обучения впервые применил немецкий педагог Вольфганг Ратке (1571-1635). Он же предложил важнейшие общедидактические принципы (обучение должно идти в соответствии с законами природы, от частного к общему, от известного к неизвестному, быть последовательным, с повторением ранее изученного и т.д.), позднее более обстоятельно обоснованные чешским педагогом Я. А. Коменским, определявшим дидактику как «всеобщее искусство всех учить всему». Основы и принципы дидактики высшей школы изложены в трудах таких известных ученых, как С.И. Архангельский, Н.В. Кузьмина, А.М. Новиков, В.А. Сластенин и др. [1-4]. Заметим, что А.М. Новиков одним из важных компонентов фундаментализации высшего образования считал усиление «общеобразовательных компонентов профессиональных образовательных программ» [3. С. 71]. По нашему убеждению, для обеспечения глубокого усвоения фундаментального знания по общеобразовательным дисциплинам, например по химии, необходима оптимизация обучения химическим основам медицинских знаний, которая достигается в том числе выявлением и применением междисциплинарных связей. Логическая взаимосвязь теоретических и клинических дисциплин на самом деле присутствует во многих аспектах профильного медицинского образования. Задача по выявлению точек соприкосновения химической науки и клинических дисциплин, а также явлений, протекающих в процессе жизнедеятельности организма человека, - это задача творческая, а результативность решения ее, безусловно, находится в прямой пропорциональной зависимости от профессионализма преподавателя, от его трудолюбия, кругозора, умения целостно рассматривать образовательный процесс, направленный на подготовку компетентного специалиста. Творческий характер педагогической деятельности, индивидуальный почерк и продуктивное мышление преподавателя наиболее полно воплощаются и реализуются в условиях инновационного обучения. Главным дидактическим условием и основным фактором высокого и продуктивного уровня профессиональной деятельности преподавателя, детерминирующим системный подход в обучении, на наш взгляд, было и остается профессиональное мастерство. Деятельность преподавателя в образовательном пространстве вуза должна побуждать его к непрерывному самообразованию и самосовершенствованию, к поиску новых активных форм обучения, активизации познавательной активности и познавательной самостоятельности. Девизом должно стать «Делай, как я, делай вместе со мной, попробуй и сделай лучше, чем я, - у тебя обязательно получится!». Следующее дидактическое условие - активизация мыслительной деятельности и познавательной активности - реализуется посредством применения активных методов обучения, например метода case-study. На наш взгляд, наиболее эффективным из методов активного обучения является метод case-study, а именно решение учебных кейсов. Последние содержат не только вопросы и задачи по изучаемой теме, но и интегрированные вопросы и задачи, решение которых способствует расширению научного кругозора студента, активизации познавательной самостоятельности (рост на 17% в экспериментальной группе по сравнению с контрольной), мотивирует их к поиску дополнительных знаний. Более того, мы полагаем, что технологическая цепочка «информация ^ знания ^ познания» в данном случае реализуется в достаточной мере. Постановка проблемных вопросов, обозначение проблемных ситуаций заставляют обучающихся думать, сопоставлять, анализировать, способствуют повышению учебной мотивации (рост на 21% в экспериментальной группе по сравнению с контрольной). Целевая функция такого обучения - научить студента самостоятельно добывать знания. Приведем пример кейса, применяемого нами на практических занятиях по химии по теме «Производные карбоновых кислот». «КЕЙС Мочевина (карбамид, диамид угольной кислоты) HJf-C-NH, Историческая справка. Мочевина является конечным продуктом распада белков у животных. Впервые была выделена из мочи (И.М. Руэль, 1773 г.). Состав мочевины установил У. Праут в 1818 г., а впервые синтезировал Ф. Велер в 1828 г. Применение в медицине. Взрослый человек в сутки выделяет с мочой 25-30 г мочевины. Изменения концентрации мочевины в крови могут указывать на патологические состояния (заболевания печени, органов мочевы-делительной системы, наличие опухолей, гепатит, амило-идоз, атеросклероз, подагра, лучевая болезнь). Мочевина применяется в фармации как дегидратирующее средство при отеке головного мозга (30%-ный раствор мочевины + 10%-ный р-р глюкозы). Описание. Мочевина - бесцветное кристаллическое вещество (т. пл. 133 оС. Обладает основными свойствами (основный центр - атом кислорода). Растворимость. Хорошо растворима в воде. Получение. В промышленности мочевину получают по методу А.И. Базарова: 2NH, + СО, 777*- H2N- С-NH, - -Н20 - || О При нагревании мочевины образуется биурет: о о о о п п t и н H,N-C-NH2 + H2N-C-NH2---H2N- C-NH-C-NH, ' " - NH з биурет Биурет с Си(ОН)2 в щелочной среде образует ком- качественная реакция называется биуретовой и при-плексное соединение красно-фиолетового цвета. Эта меняется для обнаружения пептидов и белков. NH, H,N H,N H,N :c-o. :0=C )c-nh2 NH JJ \\ /С = О NH )с = о / Cu Cu(OH)2 + N N 0 / -2H,0 \\ c = o O-C C=0: H,N H,N H,N NH, Химические и биологические свойства. 1. Мочевина проявляет свойства аминов и амидов кислот. Как амины, она образует соли с минеральными и сильными органическими кислотами. Являясь слабым основанием (р,р-сопряжение ослабляет основные свойства), она реагирует только с одним эквивалентом кислоты. Реакция образования нитрата мочевины используется в клинике для выделения мочевины из мочи. Напишите уравнение реакции. 2. При действии на мочевину ацилирующих средств (RCO-C1) получают уреиды. Некоторые из них являются лекарственными препаратами. Важное значение имеет уреид мочевины и малоновой кислоты. Напишите уравнение реакции его получения. 3. При действии азотистой кислоты мочевина, как первичный амин, выделяет азот. Реакция применяется для количественного определения мочевины по объему выделившегося азота (метод Ван-Слайка). Напишите уравнение реакции. 4. Мочевина обладает мощным дегидратирующим действием (осмотический диуретик), действует преимущественно в проксимальных канальцах, нисходящем отделе петли Генле, а также в собирательных трубочках и умеренно повышает выведение катионов натрия, калия, водорода, магния, кальция, хлорид-аниона, гидрокарбонат-аниона, кислых солей ортофосфорной кислоты. Как вы думаете, к какому виду нарушения кислотно-щелочного баланса в организме это может привести: к ацидозу или алкалозу? Почему? 5. Биосинтез мочевины протекает в печени в результате ряда циклических последовательных реакций (цикл мочевины) и является основным механизмом обезвреживания аммиака в организме. В реакции синтеза мочевины участвуют такие аминокислоты, как орнитин и аргинин. Напишите формулы этих веществ. 6. Для мочевины характерно явление таутомерии? Приведите пример. 7. Дополните содержание кейса наиболее интересной информацией (2-3 предложения)». Теоретический материал собран студентами, практическая часть - в сотрудничестве с преподавателем, а содержание кейса достаточно информативно и познавательно. На примере предложенного кейса четко прослеживаются внутридисциплинарные связи с такими ранее изученными темами, как «Коллигативные свойства растворов», «Номенклатура органических соединений», «Стереоизомерия», и междисциплинарные связи химии с такими дисциплинами, как анатомия, биохимия, реаниматология, фармакология, история химии. В период подготовки к работе по проведению практического занятия по химии учебная группа студентов делится на две подгруппы: участники (решают кейс, отвечают на вопросы, готовят презентацию, формулируют выводы) и оппоненты (задают вопросы по теме кейса, составляют тесты, задачи, оценивают). На практическом занятии для обсуждения содержания кейса и для ответов на вопросы обучающимся предоставляется 20-30 минут, затем организовывается дискуссия по заранее заготовленному преподавателем плану. Роль преподавателя является ключевой, экспертной: он организует и направляет весь процесс от этапа подготовки до завершения обсуждения, осуществляет мониторинг и оценку результативности решения и процесса оппонирования, делает заключительные выводы, раздает необходимые рекомендации, в том числе и индивидуальные. Участие в составлении учебного кейса, безусловно, требует значительных затрат по времени, но результаты успеваемости и качество знаний при обучении кейс-методом достаточно показательны, чтобы осознать эффективность кейс-метода как одного из активных методов обучения. Приведем сравнительные данные об успеваемости и качестве обучения по обозначенной теме: при обучении по традиционной методике успеваемость составила 81,5%, качество обучения - 32,3%, рост мотивации - 6%; при обучении посредством кейс-заданий - успеваемость - 95,5%, качество обучения - 56,7%, рост мотивации - 31%. Всего в эксперименте участвовали 132 студента лечебного факультета: пять контрольных групп (65 человек) и пять экспериментальных (67 человек). Опрос проводился по вопросам теста «Мотивация профессиональной деятельности» (К. Замфир, модификация А. А. Реана). Для выявления различий показателей успеваемости, качества обучения и роста мотивации в эмпирических (при обучении посредством кейс-заданий) и контрольных группах (при обучении по традиционной методике) произведем расчеты с применением непараметрического статистического критерия Ман-на-Уитни. Для этого используем методику расчетов, изложенную Е.В. Сидоренко [5. С. 49-55]. В табл. 1 и 2 приведем значения для пяти эмпирических (ЭГ) и пяти контрольных групп (КГ): Таблица 1 Показатели успеваемости, качества обучения и роста мотивации в контрольных группах Контрольная группа Успеваемость Качество обучения Рост мотивации КГ-1 83,33 30,77 5,88 КГ-2 80,0 30,77 8,33 КГ-3 78,57 30,77 0 КГ-4 80,0 33,33 6,66 КГ-5 85,71 35,71 8,33 Таблица 2 Показатели успеваемости, качества обучения и роста мотивации в экспериментальных группах Экспериментальная группа Успеваемость Качество обучения Рост мотивации ЭГ-1 91,67 50,0 30,76 ЭГ-2 100,0 61,54 30,76 ЭГ-3 92,31 61,54 33,33 ЭГ-4 93,33 57,11 27,27 ЭГ-5 100,0 53,46 33,33 Проранжируем данные успеваемости в представленных табл. 1 и 2. При ранжировании объединим две выборки в одну. Ранги присвоим в порядке возрастания значения измеряемой величины, т.е. наименьшему рангу соответствует наименьший балл. Используя предложенный принцип ранжирования, получим таблицу рангов (табл. 3). Таблица 3 Ранжирование экспериментальных данных по шкале «Успеваемость» Успеваемость Успеваемость в эксперименталь Ранг в контрольных Ранг ных группах группах 91,67 6 78,57 1 92,31 7 80 2,5 93,33 8 80 2,5 100 9,5 83,33 4 100 9,5 85.71 5 Сумма 40 Сумма 15 После ранжирования выборок и переформирования рангов рассчитываем эмпирическое значение критерия по формуле где п\\ - количество контрольных групп; п2 - количество экспериментальных групп; Тх - большая и двух ранговых сумм. Аналогично рассчитывается эмпирическое значение критерия для шкал «Качество обучения» и «Рост мотивации» в контрольных и экспериментальных группах. Составим сводную таблицу эмпирических значений для всех показателей (табл. 4). Таблица 4 Эмпирические значения критерия U Манна-Уитни Название шкал Среднее значение в контрольных группах Среднее Значение в экспериментальных группах Эмпирическое значение критерия Уровень значимости Успеваемость 81,522 95,462 0 0,009* Качество обучения 32,270 56,730 0 0,008* Рост мотивации 5,84 31,090 0 0,008* * р < 0,01. Таким образом, выявлены различия по шкале «Успеваемость» между экспериментальными и контрольными группами студентов (иэксп = 0, р < 0,01). Как видно из табл. 4, среднее значение всех показателей (успеваемость, качество обучения, рост мотивации) в контрольных группах меньше среднего значения всех показателей в экспериментальных группах. По таблице критических значений находим, что икрит (0,01) = 4. Так как ижсп < Цкрит, то нулевая гипотеза отвергается на выбранном уровне значимости, достоверность различий между сравниваемыми выборками очень высока и составляет 99%, следовательно, различия выраженности показателей в экспериментальной и контрольной группах признаются статистически значимыми и существенными. Аналогичные различия наблюдаются в контрольных и экспериментальных группах по шкалам «Качество обучения» и «Рост мотивации». Третье дидактическое условие - применение технологии проблемного обучения, которая предполагает мотивацию учебной деятельности, проблемную постановку учебной задачи, обеспечение динамичности обучения, активизацию самостоятельной деятельности (поиск и добывание знаний), организацию учебно-исследовательской деятельности студентов. Весьма эффективным способом активизации познавательной деятельности, по нашему мнению, является самостоятельная подготовка студентами кратких докладов об актуальности изучаемой темы (участвуют все студенты группы по очереди: одна тема - один студент): самостоятельный поиск информации, анализ и отбор наиболее интересного фактического материала, выступление с докладом (в течение 2-3 минут). Приводим сравнительные данные об успеваемости и качестве обучения: при обучении студентов по традиционной методике - успеваемость - 81,5%, качество обучения - 32,3%, рост мотивации - 6%; при привлечении студентов к поисковой деятельности, подготовке и выступлениям с докладами об актуальности изучаемой дисциплины - успеваемость - 87,5%, качество обучения - 39,1%, рост мотивации - 26,6%. Всего в эксперименте участвовали 129 студентов лечебного факультета: пять контрольных групп (65 человек) и пять экспериментальных (64 человека). Для выявления различий показателей успеваемости, качества обучения и роста мотивации в эмпирических (при привлечении студентов к поисковой деятельности, подготовке и выступлениям с докладами об актуальности изучаемой дисциплины) и контрольных группах (при обучении по традиционной методике) используем непараметрический статистический критерий Манна-Уитни. В табл. 5 и 6 приведем значения для пяти эмпирических и пяти контрольных групп. Таблица 7 Ранжирование экспериментальных данных по шкале «Успеваемость» Успеваемость в экспериментальных группах Ранг Успеваемость в контрольных группах Ранг 83,33 4,5 78,57 1 84,62 6 80 2,5 85,71 7,5 80 2,5 91,67 9 83,33 4,4 92,31 10 85,71 7,5 Сумма 37 Сумма 18 После ранжирования выборок и переформирования рангов рассчитываем эмпирическое значение критерия по формуле U = 5.5 + 5 •(5 +1) - 37 = 3. эмп 2 Проведем аналогичный расчет по шкалам «Качество обучения» и «Рост мотивации» (табл. 8, 9). Таблица 8 Ранжирование экспериментальных данных по шкале «Качество обучения» Качество обучения в экспериментальных группах Ранг Качество обучения в контрольных группах Ранг 33,33 4,5 30,77 2 35,71 6,5 30,77 2 38,47 8 30,77 2 41,67 9 33,33 4,5 46,15 10 35,71 6,5 Сумма 38 Сумма 17 Таблица 5 Показатели успеваемости, качества обучения и роста мотивации в контрольных группах Контрольная группа Успеваемость Качество обучения Рост мотивации КГ-1 83,33 30,77 5,88 КГ-2 80,0 30,77 8,33 КГ-3 78,57 30,77 0 КГ-4 80,0 33,33 6,66 КГ-5 85,71 35,71 8,33 Таблица 6 Показатели успеваемости, качества обучения и роста мотивации в экспериментальных группах Экспериментальная группа Успеваемость Качество обучения Рост мотивации ЭГ-1 84,62 33,33 23,08 ЭГ-2 85,71 35,71 23,08 ЭГ-3 83,33 41,67 33,33 ЭГ-4 92,31 38,47 28,57 ЭГ-5 91,67 46,15 25,0 После ранжирования выборок и переформирования рангов рассчитываем эмпирическое значение критерия по формуле ■■ 5 • 5 + - 38 = 2. 2 U Таблица 9 Ранжирование экспериментальных данных по шкале «Рост мотивации» Рост мотивации в экспериментальных группах Ранг Рост мотивации в контрольных группах Ранг 23,08 6,5 0 1 23,08 6,5 5,88 2 25 8 6,66 3 28,57 9 8,33 4,5 33,33 10 8,33 4,5 Сумма 40 Сумма 15 Проранжируем данные успеваемости в представленных табл. 5 и 6. При ранжировании объединим две выборки в одну. Ранги присвоим в порядке возрастания значения измеряемой величины, т.е. наименьшему рангу соответствует наименьший балл. Используя предложенный принцип ранжирования, получим таблицу рангов (табл. 7). После ранжирования выборок и переформирования рангов рассчитываем эмпирическое значение критерия по формуле иэмп = 5 • 5 + ^ - 40 = 0. Составим сводную таблицу эмпирических значений для всех показателей (табл. 10). Таблица 10 Эмпирические значения критерия U Манна-Уитни Шкала Среднее значение Эмпирическое значение критерия Уровень значимости в контрольных группах в экспериментальных группах Успеваемость 81,522 87,528 3 0,045* Качество обучения 32,270 39,066 2 0,025* Уровень мотивации 5,840 26,612 0 0,009** *р < 0,05; **р

Скачать электронную версию публикации