Евразийский
научный
журнал

Применение активных и интерактивных форм обучения при изучении биофизики.

Поделитесь статьей с друзьями:
Автор(ы): Янцер Лилия Владимировна
Рубрика: Педагогические науки
Журнал: «Евразийский Научный Журнал №7 2015»  (июль 2015)
Количество просмотров статьи: 1898
Показать PDF версию Применение активных и интерактивных форм обучения при изучении биофизики.

«Биофизика-наука, которая изучает физические и физико-химические процессы в живых организмах, а также ультраструктуру биологических систем на всех уровнях организации - от субмолекулярного и молекулярного до клетки и целого организма».[1,с.14].

Целью изучения биофизики для студентов, обучающихся по направлению подготовки 31.05.01. «Лечебное дело» является формирование у студентов-медиков системных знаний и умений в области математического и естественнонаучного цикла, необходимых для овладения другими учебными дисциплинами; способности самостоятельного их применения в профессиональной деятельности, определенной компетенциями ФГОС.[2]

Для качественной подготовки специалистов-медиков необходимо использовать активные и интерактивные формы обучения.

Активная - преподаватель и студенты активно взаимодействуют друг с другом в ходе занятия, совместно решая поставленные задачи. Эта форма обучения направлена на способность самостоятельно осмысливать и решать задачи.[3]

Интерактивная - форма обучения, при которой студенты, взаимодействуя друг с другом и с преподавателем, учатся моделировать ситуации, при этом используется групповое решение проблемы.[3]

В практике преподавания биофизики на кафедре применяются различные способы повышения качества обучения и развития самостоятельного мышления студентов: тестовые задания, мультимедийные курсы лекций, занятия в диалоговом режиме, анализ конкретных ситуаций.

Тестовые задания - используются в начале изучения дисциплины «биофизика» для определения уровня базовой подготовки студентов, а также при текущем контроле успеваемости. Каждая тема изучаемого раздела заканчивается сдачей контрольного теста, содержащего теоретические вопросы и задачи, сформулированные как в виде определений физических законов и величин, так и в виде качественных и расчетных задач.

Например, вопросы теста по теме: «Физические процессы в биологических мембранах»:

Задание1: Выберите правильные ответы:

  1. Структурной основой биологической мембраны является:
    1. липидный монослой с белками;
    2. моносахара, ионы и белки-рецепторы;
    3. интегральные и поверхностные белки;
    4. липидный бислой.
  2. Основными формами молекулярного движения в биологической мембране являются:
    1. диффузия «флип-флоп»;
    2. облегченная диффузия;
    3. простая диффузия;
    4. латеральная диффузия;
    5. вращательное движение молекул фосфолипида.
  3. Перенос молекул (атомов) через мембрану описывается уравнением:
    1.   1.;  2.;  3.;  4..

Задание 2 Установите соответствия.

I. Явление переноса: скорость процесса:
1. вязкость; а. dm/dt;
2. теплопроводность; б. dp/dt;
3. электропроводность; в. dQ/dt;
4. простая диффузия. г. dС/dt;
д. dq/dt.

II. Проницаемость при переносе определяется как:
мелких низкомолекулярных соединений а.
б.
ионов по каналам в.
крупных низкомолекулярных соединений г.

Задание 3. Составьте законченное высказывание из предложенных фраз.

I. А. Активный транспорт веществ через мембрану осуществляется:

  1. без затраты свободной энергии;
  2. под действие различных градиентов;
  3. при наличии концентрационного градиента;
  4. при равенстве градиентных потоков;
  5. с затратой свободной энергии.

Б. Калий - натриевый насос переходит в активное состояние, если…

  1. концентрация натрия в цитоплазме превышает 50ммоль/л;
  2. концентрация калия в цитоплазме превышает 460ммоль/л;
  3. концентрации калия и натрия выравниваются.

В. При этом...

  • 1.ионы Na+ активизируют насос на внутренней стороне мембраны,
  • а ионы К + на внешней стороне мембраны;
  • 2. ионы К + активизируют насос на внутренней стороне мембраны,
  • а ионы Na+ на внешней стороне мембраны;
  • 3. иона Na + выходят из клетки, а ионы К+ входят в клетку.






Задание 4. Выберите правильные высказывания.

  1. Простая диффузия осуществляется для незаряженных частиц, таких как вода, углекислый газ, ряд синтетических веществ и ядов.
  2. Коэффициент проницаемости для полярных веществ значительно превосходит коэффициент проницаемости для неполярных веществ.
  3. Коэффициент распределения показывает, какую часть концентрации у поверхности вне мембраны составляет концентрация у поверхности мембраны внутри ее.
  4. За счет пассивного транспорта происходит выравнивание концентраций веществ, что важно для жизнедеятельности клетки.

Задание 5. Решите задачу и укажите правильный ответ:

Задача. Пусть трансмембранная разность потенциалов составляет 58 мВ при 20 оС. Чему она станет равна, если температуру увеличить до 37 оС?

Ответы: 1) не изменится; 2) 61 мВ; 3) 116 мВ; 4) 29 мВ.

Для подготовки к сдаче тестов, студенты используют учебные пособия [4,5] , разработанные преподавателями нашей кафедры.

Физика – наука экспериментальная и без демонстраций трудно добиться глубокого понимания предмета. К сожалению, демонстрационный эксперимент трудно организуем, а иногда и невозможен, а значит нужно применять другие способы показа изучаемых физических явлений и процессов. Здесь как раз и используются виртуальные демонстрации.

Мультимедийные лекции по биофизике, читаемые на кафедре включают видеозаписи экспериментов, анимации физических явлений и процессов. Для проведения лекций на кафедре разработан комплект презентационных материалов. Презентации подготовлены к каждой лекции по всем изучаемым разделам биофизики: механика, акустика, диффузионные процессы в биологических мембранах, электродинамика, медицинская электроника, оптика, элементы квантовой биофизики, ионизирующие излучения, основы дозиметрии.

Существенное место при изучении биофизики занимает лабораторный практикум. Использование лабораторного практикума помогает развивать у студентов: способность выполнять поставленные задачи, умение анализировать полученные результаты, использовать полученные навыки экспериментальной работы, применение физико-математического аппарата в научно-исследовательской работе. На лабораторных занятиях студенты, исследуя поставленную задачу, применяя связь теории с практикой, анализируют полученный результат и учатся делать выводы. При изучении биофизики важно уметь пользоваться различной аппаратурой, которая используется в современной медицине.

Лабораторные работы делятся на :

ознакомительные - изучение устройства оборудования, их настройка;

экспериментальные - постановка задачи, эксперимент, анализ результатов. При проведении лабораторного практикума по биофизике, на нашей кафедре, в зависимости от типа работы, группа делится на подгруппы по 2-4 человека. Получив задание от преподавателя, студенты проводят измерения, необходимые расчеты, консультируясь друг с другом, обмениваясь информацией. Защита лабораторных работ проходит индивидуально.

При другом виде практикума результаты эксперимента каждой подгруппы заносятся в таблицу, строится итоговый график, по которому делается вывод об ошибках в эксперименте, проводится анализ, на каком этапе у той или иной подгруппы была сделана ошибка. В этом случае подгруппа переделывает эксперимент.

В анализе результатов лабораторной работы применяется метод « мозгового штурма» - метода, при котором принимается любой ответ на заданный вопрос. Такой метод обучения используется, когда надо выяснить мнение каждого студента.[6]

Преподаватель задает вопросы группе по тематике работы, спрашивая, согласны ли студенты с ответом или нет. При этом виде работы участвует вся группа, выслушивается мнение каждого. Оцениваются активность каждого обучающегося и только правильные ответы. При такой форме проведения занятий у студентов исчезает страх получить неудовлетворительную оценку, а преподаватель анализирует степень усвоения полученного при теоретическом изложении материала. Все результаты лабораторных работ заносятся в бланки отчета. Оформление бланков является обязательным требованием к формированию практических умений - результаты эксперимента оформлены в форме таблиц, графиков.

При подготовке статьи были проанализированы инновационные технологии, используемые в образовательном процессе на кафедре физики и биофизики.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учебник для вузов. – М.: ГЭОТАР - Медиа , 2014,стр.14.
  2. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 31.05.01. – Лечебное дело.
  3. Мухина Т.Г. «Активные и интерактивные образовательные технологии (формы проведения занятий) в высшей школе»: учебное пособие ННГАСУ, 2013.
  4. Архангельская Ю.С., Козырь Л.А. «Модуль «Вводный»: учебное пособие. - М.:Человек,2011.
  5. Архангельская Ю.С.«Модуль «Клетка»: учебное пособие. - М.:Человек,2011.
  6. Алеева Ю.В. «Учение как специфическая форма познавательной активности студентов»: Вестник ТГПУ и практика. 2012.