Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛИ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ МЕДИЦИНСКИХ ВУЗОВ

Агафонова И.А. 1 Мирзабекова О.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Астраханский государственный медицинский университет»
В статье обозначена проблема обучения физике студентов медицинских вузов с применением мультимедийных средств обучения. Отмечается, что существующие мультимедийные средства обучения не позволяют целостно воздействовать на органы чувств, продемонстрировать связь физических знаний и профессиональной деятельности. Для этого нами первоначально разрабатывается модель процесса обучения физике будущих врачей: формулируются цели обучения, выявляется содержание обучения, выявляются виды методов обучения физике. Показывается целесообразность выбора в качестве теоретический основы создания модели, принципы компетентностного подхода и основные положения теории деятельности. Выделены требования к разработке мультимедийных дидактических средств обучения физике студентов медицинских вузов. Раскрыта проблема содержания курса физики для будущих врачей, и предложен один из путей ее решения.
методика обучения физике
усвоение физических знаний
формирование компетенций
мультимедийное средство обучения физике
1. Бочарникова М.А. Компетентностный подход: история, содержание, проблемы реализации [Текст] / М.А. Бочарникова // Начальная школа, 2009. – № 3. – С. 86–92.
2. Выготский Л.С. Педагогическая психология. – М.: Работник просвещения, 1926. – 348 с.
3. Гальперин П.Я. Введение в психологию. – М.: «Книжный дом «Университет», 1999. – 332 с.
4. Демченкова С.А. Основные подходы к трактовке понятий «компетенция» и «компетентность» за рубежом и их содержательное наполнение // Вестник ТГПУ. – 2011. – № 13. – С. 243–246.
5. Крутова И.А. Обучение учащихся средних общеобразовательных учреждений эмпирическим методам познания физических явлений. Дисс…д.п.н. 13.00.02. – Астрахань, 2007. – 362 с.
6. Костылев В.А., Наркевич Б.Я. Медицинская физика. – М.: Медицина, 2008. – 464 с.
7. Лещенко В.Г., Ильич Г.К. Медицинская и биологическая физика. – Минск : Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2012. – 552 с.
8. Михайлова М.А., Мирзабекова О.В. Разработка и применение мультимедийных компьютерных средств обучения теоретической механике // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6; URL: www.science-education.ru/106-8043 (дата обращения: 26.09.2015).
9. Образование: сокрытое сокровище (Learning: TheTreasureWithin): Основные положения Доклада Международной комиссии по образованию для XXI века // URL: http:// www.ifap.ru›library/book201.pdf (дата обращения 20.08.2014).
10. Петров А.Ю. Компетентностный подход в непрерывной профессиональной подготовке инженерно-педагогических кадров: дис. ... д-ра пед. наук. – Н. Новгород, 2005. – 425 с.
11. Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика: учебник для вузов (4-е изд-е, перераб. и дополн.). – М.: Дрофа, 2003. – 560 с.
12. Скрипко Л.П. Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе: Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02. – Астрахань, 2006. – 177 с.
13. Талызина Н.Ф., Печенюк Н.Г., Хихловский Л.Б. Пути разработки профиля специалиста. – Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1987. – 176 с.
14. Твердохлебова Т.А. Формирование профессионально значимых умений при обучении физике студентовэкологов учреждений среднего профессионального образования: Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Моск. пед. гос. ун-т. – Москва, 2004. – 171 с.
15. ФГОС ВПО «Педиатрия» // URL: http://www.edu.ru/abitur/act.7/fgos.060103/st.3/index.php (дата обращения 20.08.2014).
16. Физика и биофизика. Практикум: учебное пособие. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. 2012. – 336 с.
17. Шуваева О.В. Использование компьютерного демонстрационного эксперимента на лекциях по оптике // Сборник трудов конференции «Оптика и образование-2012». – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – С. 79.

Мультимедийные средства обучения в настоящее время являются неотъемлемой частью учебного процесса в высшем учебном заведении. Это связано с широчайшими возможностями мультимедиатехнологий в области представления объектов в движении и их пространственном изображении, а также явлений, процессов, манипулирования информацией и многое другое. Кроме того исследователями подчеркивается, что эффективность мультимедиа, обусловленная комплексным воздействием на органы чувств, обеспечивает зрительное и слуховое восприятие одновременно. Последнее, по мнению авторов, позволяет увеличить усвоение материала в 2–3 раза (по сравнению с традиционной формой обучения). Так, например, Н.Г. Семеновой установлено, что только четверть (25 %) услышанного материала усваивается студентами, при комбинированном воздействии: через зрение и слух – доля усвоенного материала достигает половины, а при помощи интерактивных обучающих программ, например приложений мультимедиа, доля усвоенного может составить 75 %. Также экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучающийся за минуту воспринимает до одной тысячи условных единиц информации, а при подключении органов зрения – до ста тысяч таких единиц. Таким образом, одновременное воздействие на различные каналы восприятия значительно повышает эффективность учебного процесса.

Всё вышесказанное подтверждает мнение о том, что эффективность применения компьютерных средств обучения, основанных на мультимедиатехнологии, в образовательном процессе, в том числе и при обучении студентов медицинских вузов, является многократно доказанным в работах исследователей фактом. Поэтому насколько эффективно и оптимально будут реализованы указанные потенциальные возможности мультимедиатехнологий в дидактических средствах обучения и в методике обучения студентов медицинских вузов в целом, влияет, на наш взгляд, на подготовку обучаемых к применению физических знаний в будущей профессиональной деятельности.

Однако, несмотря на многообразие мультимедийных средств обучения физике студентов медицинских вузов, большинство из них не используют возможность:

1) комплексного воздействия на органы чувств обучаемых, т.е. далеко не всегда визуально представленная информация аудиально сопровождена [8];

2) оптимизации процесса обучения физике в условиях сокращения аудиторных часов, выделенных на изучение курса физики в медицинском вузе;

3) наглядного представления информации об объектах профессиональной деятельности, их связи с физическими знаниями и работы с ней.

Кроме того, нами установлено, что методика обучения физике студентов медицинских вузов, основанная на применении мультимедийных средств, как правило, сводится к показу моделей объектов, явлений, процессов и законов физики, демонстрации решения конкретных задач и упражнений. При этом наблюдается отсутствие мультимедийных дидактических, способствующих усвоению физических знаний и методов решения задач в профессионально значимых для будущего врача ситуациях.

Для решения вышеназванных проблем нами была разработана модель процесса обучения физике студентов медицинских вузов с помощью мультимедийных дидактических средств комплексного воздействия на органы чувств обучаемых. Мы посчитали целесообразным использовать в качестве теоретической основы положения теории деятельности [2, 13 и др.] и принципы компетентностного подхода [10, 1 и др.]. При выборе теоретической основы разработки модели процесса обучения физике студентов медицинских вузов мы учли тот факт, что традиционно при обучении физике будущих врачей используется, так называемый «знаниевый» подход, т.е. студенты, верно формулируя определения понятий, законов, не могут применить их при решении задач, при выполнении лабораторных и практических задач. Поэтому применение деятельностных подходов к обучению позволит так организовать обучению физике будущих врачей, что результатом будут являться сформированные в обобщенном виде типы деятельности, связанные с решением профессиональных задач будущего врача [5]. Обобщенные способы выполнения той или иной деятельности позволят обучаемым применять их в различных условиях и обладать широтой переноса, правильно действовать и обосновывать свои действия, использовать как сразу после обучения, так и спустя некоторое время. Кроме того, такая функция текущего контроля, как обратная связь, будет обеспечивать пооперационный контроль, давая возможность оценить, выполняет ли обучаемый действия правильно и в необходимой последовательности.

Выбор в качестве составляющей теоретической основы исследования компетентностного подхода обусловлен доказанной эффективностью данного подхода в российской и зарубежной педагогической науке. Так, обобщая опыт зарубежных исследователей, нами установлено, что:

1) впервые предпринята попытка раскрытия содержания понятия «компетентность» и высказано мнение о возможности развития профессиональной компетенции в практической профессиональной деятельности;

2) раскрытое американскими учеными содержание данного термина в большей степени отражает поведенческий показатель для оценки персонала на предприятиях. Данное понимание позднее было дополнено европейскими учеными когнитивными и функциональными составляющими;

3) сформировалась структура данного термина, наиболее характерная для Франции и Германии, «где знания, умения и навыки вместе с поведенческими и мотивационными аспектами вошли как составные элементы» [4, с. 246].

В отечественной педагогике развитие компетентностного подхода во всех сферах подготовки специалиста, как на стадии обучения в вузе, так и после его окончания, большинство авторов связывают с моментом подписания Россией Болонского соглашения в 2003 г. «Все чаще предпринимателям нужна не квалификация, которая, с их точки зрения, слишком часто ассоциируется с умением осуществлять те или иные операции материального характера, а компетентность, которая рассматривается как своего рода коктейль навыков, свойственных каждому индивиду, в котором сочетаются квалификация в строгом смысле этого слова..., социальное поведение, способность работать в группе, инициативность и любовь к риску» [9].

Современный этап развития педагогической науки (2000–2015 гг.) характеризуется внедрением компетентностной модели подготовки будущих специалистов, в том числе и медицинского профиля. Накоплен значительный опыт и практика ее внедрения, которые показывают, что реализация компетентностного подхода позволяет достигать целей обучения как триаду – «умение действовать», «умение быть» и «умение жить» [1, с. 87]. Поэтому результатом обучения будущего специалиста медицинского профиля являются не только «усвоенные знания, умения, навыки», но и «освоенные компетенции» [15] как «способность и готовность применять знания, умения, навыки и личностные качества для успешной деятельности в определенной области» [15].

Таким образом, использование основных принципов компетентного подхода для создания модели процесса обучения физике, позволит подготовить студента, способного и готового применять физические знания в своей профессиональной деятельности, т.е. владеющего набором общепрофессиональных и профессиональных компетенций.

Как модель любого образовательного процесса, созданная нами модель, состоит из инвариантного ядра: цель, содержание, методы и формы обучения, дидактические средства и средства контроля. В соответствии с выбранной нами теоретической основой, цель обучения физике будущих врачей является трехкомпонентной, то есть:

I компонент (базовый): сформировать у обучаемых базовые понятия физики, необходимые для решения профессиональных задач будущего врача. Поясним необходимость выделения данного целевого компонента. Как отмечалось выше, акценты системы высшего профессионального образования направлены на формирование компетенций – качественную сторону полученных знаний, подчеркивающую важность умения пользоваться знаниями в профессиональных ситуациях, а не просто обладать «багажом» знаний. Однако, как показывают результаты педагогического эксперимента, 83 % студентов медицинских вузов могут сформулировать определение понятия, но не наполняют его смыслом, не могут воспользоваться им на практике. Большое количество новых и ранее известных понятий, величин и формул, которые необходимо не только запомнить, но и понять их физический смысл, уметь «узнавать» их и применять в практически значимых ситуациях, требует у большинства студентов трудолюбия и больших интеллектуальных усилий. Поэтому базовый компонент цели обучения физике определяет необходимость организации специальной деятельности по усвоению обучаемыми физических знаний в практически значимых ситуациях, исключающей формальность их заучивания.

И все же, успешное усвоение теории не может гарантировать успехов в решении профессиональных задач, так как овладение деятельностью по решению задач – это отдельная педагогическая задача. Поэтому нами выделены еще два компонента цели обучения физике студентов медицинских вузов.

II компонент (деятельностный): сформировать определенные виды деятельности, связанные с решением профессиональных задач будущего врача, в обобщенном виде;

III компонент (компетентностный): сформировать способность и готовность решать профессиональные задачи с применением физических знаний и методов решения физических задач, то есть сформировать ряд общепрофессиональных и профессиональных компетенций.

Очевидно, что для реализации поставленных целей необходимо выяснить, какие физические понятия, законы и научные факты лежат в основе методов диагностики и лечения, какие виды профессиональной деятельности и компетенций должны быть сформированы у будущего врача и какие из них могут быть сформированы на занятиях по физике. Отдельно отметим, что сформировать такие виды деятельности и компетенции в целом при обучении физике студентов медицинских вузов невозможно. Однако, как показывают результаты исследования, могут быть сформированы укрупненные элементы видов деятельности, связанных с решением профессиональных задач будущего врача.

Рассматривая содержательную составляющую модели процесса обучения физике студентов медицинских вузов, нами выявлена проблема недостаточной разработанности ряда вопросов:

1) каково же должно быть содержание курса физики в медицинском вузе в условиях крайне недостаточного числа аудиторных часов, выделенных на изучение физики?

2) какие разделы, темы, элементы физических знаний должны составлять содержание курса физики для формирования способности и готовности применить их в профессиональной деятельности будущего врача?

Данные проблемы выделены нами не случайно. Традиционно содержание курса физики определяется, в большей степени, той учебно-методической литературой, которая существует в настоящее время в библиотечных фондах вузов и рынке учебной литературы [11,16, 7, 6 и др.]. Анализ таких изданий позволил сформулировать следующие выводы:

1) учебники и учебные пособия по физике для медицинских вузов содержат значительный объем теоретического материала по физике, который затруднительно освоить при небольшом числе часов, выделяемых на изучение физики в медицинском вузе;

2) отсутствие в имеющихся учебных изданиях ряда разделов и тем (например, традиционно в разделе «Механика» исключены такие темы, как «Динамика поступательного и вращательного движения», «Элементы теории упругости тел», которые составляют, например, определенную базу знаний для изучения профессиональных дисциплин будущих стоматологов);

3) отсутствуют задания (задачи, упражнения), с одной стороны, направленные на усвоение основных понятий и законов физики, с другой стороны, – на их применение в практически значимых для будущего врача ситуациях.

Для формирования содержательной составляющей модели процесса обучения физике студентов медицинских вузов мы посчитали целесообразным применить способ, эффективность которого доказана рядом исследователей (Л.П. Скрипко[12], Т.А. Твердохлебова[16] и др.). Суть данного метода заключается в анализе процессуальной деятельности специалиста (в рамках нашего исследования – врача), в выявлении профессиональных задач, решаемых с помощью физических знаний, и элементов физических знаний, необходимых для их решения. Применяя данный метод, мы выявили содержание курса физики (разделы, темы, элементы физических знаний) для студентов, обучающихся на лечебном и педиатрическом факультетах, стоматологическом и медико-профилактическом факультетах.

Как отмечалось ранее, модель процесса обучения физике студентов медицинских вузов должна включать в себя особые методы обучения, позволяющие реализовать цели обучения. Очевидно, что для реализации трехкомпонентной цели обучения физике будущих врачей необходимо разработать и соответствующие методы обучения (рисунок).

agan1.wmf

Методы обучения физике студентов медицинских вузов, направленные на организацию различных видов деятельности

При разработке методов обучения физике, направленных на организацию деятельности по усвоению основных элементов физических знаний и деятельности по формированию профессиональных видов деятельности, мы воспользовались теорией поэтапного формирования умственных действий и понятий [3]. Согласно данной теории, знания и различные виды деятельности будут усвоены при условии, если их формирование будет организовано поэтапно: I этап (мотивационный) создает потребность, вызывает интерес к предстоящей деятельности; II этап (ориентировочный) – этап составления ориентировочной основы действия; III этап (материальный или материализованный) – выполнение действий реальными предметами или их моделями, схемами; IV этап (внешнеречевой) – действия выполняются без опоры на материальные средства, но проговариваются вслух; V этап (внутренней речи) – выполнение действий сопровождается проговариванием про себя, постепенно сокращаясь и автоматизируясь.

Однако реализация выбранных подходов, эффективность которых неоднократно доказана в психологических и методических работах исследователей, требует временных затрат. Решить данную проблему, то есть оптимизировать процесс обучения, могут специально разработанные программные средства обучения физике студентов медицинских вузов, в том числе и мультимедийные. Проведенный нами обзор научно-педагогических исследований и программных средств обучения физике студентов медицинских вузов показал, что в данной предметной области остается значительное число нерешенных задач, а возможности компьютерных и мультимедийных средств обучения используются далеко не в полной мере. Так, например, В.А. Смирновым, О.В. Шуваевой отмечается перспективность применения компьютерного моделирования при проведении занятий по физике в медицинских вузах. В этой связи авторы предлагают применить «компьютерные технологии для создания виртуальных лабораторных работ с использованием технологий National Instruments в среде LabView. <...> Данная система помогает студенту представить организацию эксперимента, провести первичную обработку результатов и воспользоваться методическими подсказками» [17]. Однако, несмотря на отмеченную авторами работ возможность усвоения студентами-медиками знаний и умений в виртуальном лабораторном практикуме, исследователями не раскрываются:

1) механизмы подбора лабораторного практикума по физике студентов медицинских вузов;

2) вопросы оценки усвоенности знаний по физике и сформированности деятельности и компетенций;

3) возможность организации деятельности по формированию профессиональных компетенций и видов деятельности, указанных в ФГОС ВПО для будущих врачей.

Поэтому следующим этапом нашего исследования является разработка модели функционирования мультимедийных средств обучения физике, позволяющих реализовать поставленные цели обучения в соответствии с выявленными целями, методами обучения и этапами. Очевидно, что такие средства обучения должны не только помогать в организации деятельности по усвоению основных элементов физических знаний, формированию компетенций и видов профессиональной деятельности, но и осуществлять пооперационный контроль, давая возможность оценить сформированность у обучаемых отдельных понятий курса физики, профессиональных компетенций и видов деятельности (или их элементов).


Библиографическая ссылка

Агафонова И.А., Мирзабекова О.В. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛИ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ МЕДИЦИНСКИХ ВУЗОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – № 12-5. – С. 836-840;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=35380 (дата обращения: 03.06.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074