Выживаемость знаний по дисциплинам медико-генетической направленности в долгосрочной перспективе: взаимосвязь с форматом обучения и стилями учебной деятельности

Введение

Эффективная подготовка врачей в сегодняшнем постоянно меняющемся мире требует поиска путей обеспечения качества обучения. Важны также способы контроля эффективности обучения, и, как отмечают исследователи, — это довольно сложный вопрос [1]. Одним из факторов продуктивности обучения считается выживаемость знаний. В отечественной научной литературе, посвященной оценке эффективности обучения, сегодня применяются различные термины, такие как "выживаемость знаний", "остаточные знания", иногда их используют как синонимичные понятия. Зарубежные авторы оперируют термином "knowledge retention" [2][3].

Под выживаемостью знаний понимают прочность усвоения знаний и навыков [4]. Часто выживаемость знаний трактуют как "разность между тем, что закладывалось в память, и тем, что сохранилось в ней в момент контроля" [5]. Примечательно, что термин "выживаемость" знаний, как правило, используется в статьях, посвященных медицинскому или химико-биологическому образованию (например, работы Козлова В. А. и др.; Ждановой О. Н. и др.; Беляевой Л. Е. и др.; Хвалюка В. Н. и др. [4][6-8]). Работы специалистов других направлений более часто оперируют термином "остаточные знания". Возможно, использование термина "выживаемость знаний" отражает особенности данных профессий с их внутренним вектором на сохранение жизни.

Определение остаточных знаний, предложенное в научной литературе — "комплекс сложно переплетенных и упорядоченных знаний, умений и навыков, на которые в будущем накладывается рутина труда в профессии и формируются автоматизмы, составляющие в совокупности квалификацию работника" [9]. "Knowledge retention" в англоязычной литературе часто определяется как вспоминание специальных знаний, процессов или способностей, изученных ранее [10]. Таким образом, можно сделать вывод о том, что, помимо, собственно, компоненты знаний, оценке подлежат и умения, и навыки, которые приобретались обучающимся ранее.

В настоящее время накоплен ряд исследований, посвященных выживаемости знаний при изучении дисциплин естественно-научного и медико-биологического спектра. Например, Хвалюк В. Н. и Сергеева О. В., изучая выживаемость знаний в области химии, отмечают, что для лучшей выживаемости знаний необходимо грамотное выстраивание учебного процесса с соблюдением преемственности преподавания информации и согласованием действий педагогического состава [8]. Авторы отмечают, что для формирования прочных знаний должны быть задействованы механизмы, основанные на формировании причинно-следственных связей, ассоциативных рядов и способности к работе с информацией [8]. Lindsey RV, et al. говорят о необходимости повтора уже изученного материала и интеграции его с новыми знаниями [11]. В исследованиях, посвященных преподаванию биологических наук, в т.ч. генетике, отмечается, что положительный эффект на выживаемость знаний может оказывать применение подходящих педагогических методов. Например, в исследовании O. Oghenevwede были выявлены позитивные эффекты использования направленного поискового метода [12]. Применение компьютерной графики и образовательной анимации повышало выживаемость знаний по генетике, согласно Obianuju OS, et al. [13]. Результаты метаанализа Means B, et al. показали, что учащиеся, обучающиеся по модели, в которой было сочетание перевернутого и традиционного обучения, демонстрировали более высокий уровень остаточных знаний, более высокие показатели по завершении курса и общую удовлетворенность процессом обучения [14].

При изучении дисциплин естественнонаучного цикла в медицинском высшем учебном заведении (ВУЗ) важно актуализировать связи с будущей профессией. Преподавание дисциплин биологической направленности (таких как биология, разделы генетики, паразитология) при подготовке будущих врачей происходит, как правило, ближе к первой половине обучения — в период с 1 по 4 курс. Специфика преподавания биологии, в частности генетики, заключается во взаимосвязи с клиническими дисциплинами. Отметим, что оценка выживаемости знаний в динамике позволяет раскрыть такой принцип дидактики, как принцип "прочности и выживаемости знаний" [6]. На наш взгляд, оценка эффективности изучения дисциплин биологической направленности в динамике позволяет также раскрыть принцип системности и последовательности — один из ключевых принципов дидактики.

Вынужденный переход студентов на дистанционное обучение в период пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19) поставил перед педагогами новые вопросы, в т.ч. вопрос о различии в устойчивости формирования знаний у студентов при очном и дистанционном обучении. На сегодняшний день существует ряд исследований, посвященных изучению остаточных знаний и выживаемости знаний у студентов, в т.ч. студентов медицинского ВУЗа, обучающихся в традиционном (очном) формате обучения, однако пока практически не изучен вопрос выживаемости знаний при дистанционном обучении. Сложившаяся образовательная ситуация, связанная с необходимостью перехода в дистанционный формат обучения на определенный период времени, послужила импульсом к проектированию и проведению данного исследования: были изучены результаты у одной группы студентов — на 1 курсе (когда они изучали Генетику в очном формате и паразитологию в дистанционном формате — в связи с начавшейся пандемией COVID-19) и 4 курсе, когда они вновь пришли на кафедру медицинской биологии и генетики и изучали новые дисциплины (Медико-генетическое консультирование) в очном формате (по окончании пандемии).

Как отмечают исследователи, в связи с тем, что дистанционное обучение, по определению, подразумевает в основном самостоятельную работу обучающихся, важным представляется анализ проблемы выполнения самостоятельной работы студентами в условиях дистанционного обучения [15]. В связи с этим в данном исследовании мы также обратили внимание на стили учебной деятельности, применявшиеся обучающимися (т.е. индивидуальные способы усвоения информации и учебной деятельности).

Цель исследования — изучить степень выживаемости знаний по разделам дисциплин естественно-научного цикла (генетика, паразитология) у студентов Лечебного факультета и взаимосвязь выживаемости знаний с такими факторами, как формат обучения и стили учебной деятельности.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 63 студента Лечебного факультета медицинского ВУЗа. Из них 84% обучающихся — девушки, 16% — юноши. Был произведен сопоставительный анализ выживаемости знаний у группы студентов, обучавшихся очно по разделу "Генетика" на первом курсе, и очно — три года спустя (по окончании пандемии COVID-19). Повторная оценка знаний на 4 курсе понадобилась для определения влияния формата обучения на выживаемость знаний у студентов. Оценка выживаемости знаний проводилась, в отличие от общепринятых методик, спустя не 6-8 мес. после сдачи экзамена по разделу "Генетика", а спустя 3 года. Это позволяло оценить, с какими знаниями и умениями, полученными при изучении генетики, студенты пришли на 4 курс, а также какие из них могли быть восстановлены в процессе обучения. Способ проверки был максимально приближен к той форме контроля, которая была использована на 1 курсе при оценивании соответствующих разделов дисциплины. Выживаемость знаний оценивалась при помощи тестирования, анализа академической успешности по дисциплинам естественно-научного цикла (Биология: разделы Генетика, Паразитология). Исследование стилей учебной деятельности происходило у студентов на 4 курсе, в момент проведения исследования. Применялся опросник стилей учебной деятельности (Learning Styles Questionnaire, LSQ), разработанный в 1992г английскими психологами Питером Хони и Аланом Мэмфордом в адаптации Ишкова А. Д. и Милорадовой Н. Г. [16]. В данной работе были рассмотрены только те стили деятельности, которые были присущи опрошенным студентам на 4 курсе. На 1 курсе ведущий стиль деятельности у тех же студентов мог быть другим. Однако, в силу ретроспективного формата исследования, у первокурсников 2021г обучения была возможность оценить лишь их учебные результаты на тот период времени. При этом отметим, что еще Д. Колб предупреждал о том, что индивидуальный стиль обучения с течением времени и обстоятельств может меняться [16][17].

Также были использованы методы математической статистики (сравнение выборок с помощью критерия Манна-Уитни и критерия Стьюдента).

Результаты

На 1 курсе раздел "Генетика" изучался студентами в очном формате, в феврале-марте 2021г, итоговое занятие также проходило очно. Во время итогового занятия на 1 курсе студентам была предложена задача и 5 кратких теоретических вопросов. Аналогично была проведена проверка выживаемости знаний на 4 курсе. Время для ответа на 1 и на 4 курсах равнялось 15 мин: 5 мин на выполнение задачи и по 2 мин для записи ответа на каждый из теоретических вопросов. Предложенные на 4 курсе студентам вопросы по генетике подразумевали краткий однозначный ответ.

Все пять теоретических вопросов в сумме могли дать в случае верных ответов 5 баллов, задача также оценивалась максимум на 5 баллов. Затем вычислялся средний балл за теорию и практическую часть. Выполнение работы в обоих случаях происходило в учебной комнате под контролем преподавателя.

Задания по генетике были даны для выполнения студентам 4 курса перед началом занятий по новой дисциплине "Медико-генетические консультации", которая базируется на знаниях по генетике, полученных на 1 курсе.

Задание по одному из разделов паразитологии, точнее по теме "Членистоногие", было дано студентам 4 курса также без предупреждения. Данный раздел студенты изучали в мае 2021г полностью дистанционно. Как при дистанционном контроле в 2021г, так и при проверке выживаемости знаний были использованы комбинированные задания. Они включали в себя 11 тестовых заданий, часть из них с фотографиями и 2 ситуационные задачи. Разница в том, что в 2021г студенты отвечали на эти вопросы находясь дома, и никто их не контролировал, а при проверке знаний на 4 курсе выполнение работы происходило в учебной комнате под контролем преподавателя.

Среди тестовых заданий было 1 задание на выбор одного верного ответа, 1 задание на соответствие и 9 — на выбор нескольких правильных ответов. На выполнение всех тестов отводилось 10,5 мин (по 0,5 мин для теста с выбором одного верного ответа и по 1 мин на остальные тестовые вопросы). Вопросы и ответы на задания были однозначными. При выборе из нескольких вариантов предлагались дистракторы. Еще 6 мин было отведено на ситуационные задачи. Ответ на них был облегчен тем, что в конце каждой краткой задачи давался перечень из 4 конкретных вопросов, на которые студент должен был дать краткий конкретный ответ.

Тестовые задания оценивались максимум в 4 балла, причем наличие одной ошибки давало только 3 балла, а наличие двух и более ошибок лишало баллов за вопрос. В каждой ситуационной задаче верный ответ на каждый из 4 вопросов оценивался максимум в 2 балла.

Оценки по генетике и паразитологии, полученные студентами, были взяты из учебных журналов их групп за второй семестр 2021г.

Сравнение результатов по генетике и паразитологии, полученных у одних и тех же студентов на 1 и 4 курсах, приведено в таблицах 1 и 2.

Далее было произведено сравнение выживаемости знаний по дисциплине "Генетика", изучавшейся на первом курсе дистанционно (контроль выживаемости знаний через 3 года), и по дисциплине "Паразитология", изучавшейся на 1 курсе очно (контроль выживаемости знаний через 3 года). Данные представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, статистически значимых различий по выживаемости знаний по дисциплинам "Генетика" и "Паразитология" у обучавшихся в очном и в дистанционном форматах, соответственно, не обнаружено. Следовательно, формат обучения не оказывал влияния на динамику выживаемости знаний у изученной выборки студентов.

После прохождения новой для студентов дисциплины "Медико-генетические консультации" был проведен зачет по данной дисциплине. В процессе изучения дисциплины "Медико-биологические консультации", естественно, были актуализированы знания по генетике, полученные студентами на 1 курсе. Выяснилось, что несмотря на низкие результаты, полученные в начале цикла при проверке выживаемости знаний, зачет по дисциплине, отразивший применение этих знаний на практике, все студенты сдали на оценку "хорошо" (таблица 4).

Таким образом, можно сделать предположение о том, что несмотря на "стирание" фактографических данных, студенты продемонстрировали необходимые интеллектуальные навыки, элементы профессионального мышления, что повлияло на процессы "актуализации" ранее изученной информации и процессы усвоения новых знаний.

Сравнение среднего балла по тестам по генетике на 1 и 4 курсах и по паразитологии на 1 и 4 курсах с помощью критерия Стьюдента показало достоверное различие (р<0,05). Это может быть связано с тем, что в течение трех лет обучения знания по данным разделам дисциплины "Биология" не актуализировались, что привело к их постепенному забыванию.

Следует обратить внимание на процент студентов, ответивших правильно как минимум на половину вопросов задания на 1 и на 4 курсах по разным разделам дисциплины. По генетике, изученной на 1 курсе очно, на 4 курсе смогли ответить верно на половину вопросов 52% студентов. Это почти в 2 раза превышает аналогичный показатель для паразитологии, которую студенты изучали на 1 курсе дистанционно. Очевидно, что очное обучение, контроль со стороны преподавателя и просто контакт с преподавателем во время обучения позволили студентам лучше освоить, понять и запомнить изучаемый материал. Известно, что при проверке знаний студентов целесообразно использовать задания на проверку компетенций, на понимание контекста, на поиск решений профессиональных ситуаций [18].

Для того, чтобы понять каким образом обучающиеся, вошедшие в исследование, осуществляли учебную деятельность, нами были исследованы используемые ими стили учебной деятельности.

У обучающихся на 4 курсе была произведена оценка используемых ими стилей учебной деятельности [19]. Было выявлено преобладание лиц с такими ведущими стилями учебной деятельности, как рефлексирующий и теоретик. Стили учебной деятельности у студентов на 4 курсе отражены в таблице 5.

Дизайн исследования позволил оценить лишь стили учебной деятельности, использовавшиеся студентами на 4 курсе (поскольку материалы о студентах, когда они обучались на 1 курсе, собирались ретроспективно). Мы не можем с полной уверенностью предположить, были ли у исследуемой группы аналогичными стили деятельности в начале обучения. Можно было бы предположить, что среди студентов медицинского ВУЗа, начиная с 1 курса, у студентов преобладают эти стили учебной деятельности, в силу специфики ВУЗа. В связи с этим был дополнительно проведен опрос среди студентов, обучавшихся в 2022/2023 учебном году на 1 курсе лечебного факультета (на момент исследования). В опросе приняло участие 76 студентов, из них рефлексирующий стиль был выявлен у 26%, стиль "теоретик" — у 31%, "деятель" — у 26% и "прагматик" — у 17%. Таким образом, на 1 курсе, как и на 4 курсе, в меньшинстве были студенты со стилем учебной деятельности "прагматик", также несколько преобладали "теоретики", но остальные два стиля деятельности (рефлексирующий и деятель) встречались, в отличие от 4 курса, в равном количестве.

Из полученных данных можно сделать два вывода. 1. Вероятно, обучение в медицинском ВУЗе и особенности профессии привлекают в основном людей с ведущими стилями учебной деятельности "рефлексирующий" и "теоретик". 2. То, что к 4 курсу среди студентов преобладают лица, имеющие стили учебной деятельности "рефлексирующий" и "теоретик", означает, что эти стили деятельности были усилены или дополнительно сформированы в процессе обучения и воспитания.

Заключение

Использование очного и дистанционного формата обучения не отразилось на выживаемости знаний в трехлетней перспективе. Высокие баллы, полученные студентами по дисциплине "Медико-генетические консультации", свидетельствуют о том, что на 1 курсе было достигнуто формирование требуемых знаний, умений и навыков. В условиях, когда возникла необходимость использовать полученные на 1 курсе знания по генетике для решения профессиональных задач, была обнаружена хорошая выживаемость знаний.

Также было установлено, что формат обучения не оказал влияния на выживаемость знаний в течение 3 лет. Это можно связать с тем, что у студентов преобладали такие стили учебной деятельности, как "рефлексирующий" и "теоретик". Необходимо отметить, что больше закреплялись практические навыки, связанные с логикой профессионального мышления. Проведенное исследование обнаружило, что студенты 1 курса, обучавшиеся очно, более успешно сдавали тест с первого раза. Присутствие педагога и его включенность могут быть рассмотрены как факторы, повышающие эффективность обучения у студентов младших курсов медицинского ВУЗа.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

ВУЗ — высшее учебное заведение, COVID-19 — новая коронавирусная инфекция.