Введение

Современное медицинское образование сталкивается с необходимостью подготовки высококвалифицированных специалистов, способных не только усваивать теоретические знания, но и эффективно применять их в условиях постоянно меняющейся клинической практики. Традиционные методы обучения, основанные на лекциях и стандартных задачах, зачастую не в полной мере отвечают этим требованиям. В связи с этим возрастает интерес к инновационным педагогическим технологиям, способствующим развитию критического мышления, навыков принятия решений и адаптивности у будущих медицинских работников. Одним из таких перспективных направлений является использование нестандартных интегрированных познавательных задач с медицинским содержанием. Данный тип задач обеспечивает интеграцию знаний посредством комплексного использования дидактического материала из различных предметных областей, включая медицину, биологию, экологию, физику, историю и филологию.

В отличие от типовых, нестандартные задачи требуют от студентов активного мышления: они учат анализировать ситуацию, находить неочевидные связи, разрабатывать оригинальные решения и уверенно их отстаивать. Для медицинского образования это критически важно, поскольку позволяет максимально приблизить обучение к реальной клинической практике, где каждый пациент и каждая клиническая ситуация требуют индивидуального подхода и нестандартных решений.

Нестандартные задачи с медицинским содержанием могут быть использованы на различных этапах занятия: при актуализации опорных знаний, изучении нового материала, закреплении, контроле и самоконтроле. Их ценность заключается в том, что они не только проверяют уровень усвоения, но и формируют у студентов умение видеть проблему, выделять существенные признаки, устанавливать связи между симптомами, причинами и последствиями. Это особенно важно в медицинском колледже, где обучение должно быть направлено на подготовку к реальной профессиональной деятельности, связанной с наблюдением, уходом, выполнением назначений и оказанием доврачебной помощи [4].

Согласно Т. Н. Литвиновой, практико-ориентированные химические задачи направлены на то, чтобы студенты активно и комплексно использовали теоретические знания и факты. Это способствует формированию у них обобщенных навыков решения разнообразных задач, в том числе комбинированных, опираясь на химические законы и количественные закономерности. [4].

Принципами преподавания профессионально ориентированных задач по химии и биологии являются:

— формирование профессиональной мотивации: одна из ключевых задач — активизировать познавательный интерес студентов и убедить их в практической ценности знаний по химии для их будущей профессии и производственной деятельности;

— способствовать развитию интереса к химии, биологии и предметам профессионального цикла;

— помочь студентам самостоятельно добывать нужные знания, критически осмысливать получаемую информацию и использовать её для решения профессиональных проблем.

К таким нетрадиционным интегрированным, межпредметным заданиям можно отнести следующие химические задачи:

— задачи с экологическим содержанием;

— задачи с фармацевтическим содержанием;

— задания агрохимической направленности;

— задания биологического содержания;

— задачи с литературным содержанием;

— задачи с историко-искусствоведческим содержанием;

— экспериментальные и теоретические творческие химические задачи. [1]

Нами был разработан комплекс заданий по основным темам дисциплины «Химия»: «Количественные отношения в химии», «Основные закономерности химических реакций», «Растворы», «Окислительно-восстановительные реакции». Выбор тем обусловлен тем фактором, что владение их содержанием является значимым компонентом профессиональной компетентности будущего медработника, поскольку основой многих лечебных и диагностических процедур, а также понимания фармакологических процессов, являются именно химические принципы. Изучение этих разделов позволяет студентам не только освоить теоретические аспекты, но и научиться применять их в практической деятельности, прогнозируя ход реакций, рассчитывая концентрации веществ и оценивая их взаимодействие в биологических системах. Такой подход способствует формированию у будущих специалистов глубокого понимания биохимических основ жизнедеятельности организма и патологических состояний, что, в свою очередь, повышает эффективность их работы и способствует принятию обоснованных клинических решений.

Рассмотрим примеры используемых задач для каждой темы курса.

Тема 1: «Количественные отношения в химии».

Расчетные задачи по химии способствуют более глубокому пониманию, усвоению и применению студентами химических понятий, законов, теорий и фактов. Именно в решении задач проявляется способность логически мыслить, объединять знания из нескольких смежных наук (математика, физика, биология). Особая роль расчетных задач заключается в том, что именно они показывают математическую составляющую химии как точной науки.

Задача № 1. В плазме крови здорового человека соотношение числа моль ионов Na+, K+ и Ca ²⁺ постоянно и составляет 25:1:0,5. Рассчитайте массы катионов натрия и калия плазмы крови, если масса ионов кальция в ней равна 10,5 мг? Какую роль эти ионы играют в клетке человека?

Решая данную задачу, обучающиеся используют знания, полученные еще в школе на уроках химии и биологии. [7]

Задача 2. ПДК (предельно допустимая концентрация) железа в питьевой воде — 0.3 мг/л. О каком железе идет речь в этой задаче, о веществе или химическом элементе? Что является структурной единицей железа в данном случае? Рассчитайте, сколько структурных единиц железа попадает в организм человека со стаканом такой воды. (200 мл). [9]

Тема «Растворы»

1. Гидроперит — твердое вещество, растворимое в воде, содержащее 36,2 % пероксида водорода по массе. Одна таблетка гидроперита весит 1,5 г. В 150 воды растворили 8 таких таблеток. Чему равна массовая доля пероксида водорода (в %) в полученном растворе. Ответ округлите с точностью до десятых.

Ответ: 2,7

Тема «Окислительно-восстановительные реакции»

1 . Даны вещества и условия: перманганат калия ( KMnO ₄ ​), нитрит натрия ( NaNO ₂ ​), соляная кислота ( HCl ) и сульфат железа (II) ( FeSO ₄ ​). Известно, что в результате их взаимодействия образуются следующие продукты: MnCl ₂ ​, NaNO ₃ ​, FeCl ₂ ​ и вода ( H ₂ ​ O ).

Вопросы:

1. Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, в результате которой образуется газ, используя метод электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

2. Определите, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) протекает реакция. Обоснуйте свой ответ.

3. Предложите, как можно экспериментально проверить правильность составленного уравнения реакции.

Данная задача требует не просто расстановки коэффициентов, а комплексного подхода: анализа нескольких возможных процессов, учёта среды и даже связи с биохимическими процессами.

Примеры нестандартных задач с медицинским содержанием

Для иллюстрации эффективности использования нестандартных задач, приведем несколько примеров, охватывающих различные дисциплины:

1. Задача по медицинской химии:

Пациент, 55 лет, поступил в отделение неотложной помощи с жалобами на сильную изжогу, отрыжку кислым и боль за грудиной, усиливающуюся после еды и в положении лежа. В анамнезе — хронический гастрит. Врач назначил препарат, снижающий кислотность желудочного сока.

Вопросы:

— Какие химические вещества, присутствующие в желудке, могут вызывать подобные симптомы? Опишите их роль в пищеварении.

— Предложите механизм действия препарата, который может быть назначен для купирования данных симптомов, исходя из его химической природы. Какие классы препаратов могут быть использованы?

— Какие побочные эффекты, связанные с химическими свойствами препарата, могут возникнуть у пациента?

— Объясните, как изменение pH среды в желудке может повлиять на усвоение других лекарственных средств, принимаемых пациентом.

2. Задача по медицинской биологии:

У молодого человека, ведущего активный образ жизни, после поездки в тропическую страну появились симптомы лихорадки, головная боль, мышечные боли и сыпь. В анализе крови обнаружены аномально низкие уровни тромбоцитов и повышенные показатели печеночных ферментов.

Вопросы:

— Какие биологические агенты (вирусы, бактерии, паразиты) могут вызывать подобный комплекс симптомов, учитывая эпидемиологический анамнез?

— Объясните с точки зрения клеточной биологии, как эти агенты могут вызывать повреждение тромбоцитов и клеток печени.

— Какие иммунные механизмы могут быть задействованы в развитии симптомов и патологических изменений?

Предложите возможные диагностические методы, основанные на биологических свойствах возбудителя.

3. Задача по клинической фармакологии

Проанализировать взаимодействие лекарственного средства с составными компонентами пищи:

а) кальция хлорид и щавелевая, уксусная и жирные кислоты;

б) эритромицин и кислые напитки;

в) ретинол и жиры пищи. [5]

4. Задача по биологической химии

Охарактеризуйте состав следующего белка, если известно, что: 1) к 5 мл 1 % раствора белка добавили 20 % раствора гидроксида натрия с последующим кипячением полученной смеси, а затем добавили раствор ацетата свинца (II). Цвет раствора не изменился; 2) при добавлении азотной кислоты при нагревании было получено желто-оранжевое окрашивание.

Раздел. Генетика

Задача

Сын американского банкира Твистера страдал одновременно тремя болезнями: гемофилией, дальтонизмом и полным отсутствием зубов. Эти болезни обусловлены генами, находящимися в Х-хромосоме. Твистер младший много лет прожил вдали от родителей, в Париже, где и умер в 1944 году. После его смерти к Твистеру старшему явилась француженка с 15-летним мальчиком, у которого тоже сочетались гемофилия, дальтонизм и отсутствие зубов. Женщина сообщила, что этот мальчик — сын покойного Твистера младшего и его законный наследник, но подтверждающие документы утрачены во время оккупации Франции. Несмотря на отсутствие документов, Твистер признал мальчика своим внуком. Семейный врач убедил его, что такое совпадение редкого сочетания трех наследственных болезней доказывает, что этот мальчик — его внук. Согласны ли Вы с мнением доктора?

Ответ: Не согласны, т. к. мальчики получают от отца Y-хромосому, а здесь все заболевания сцеплены с Х-хромосомой. [ 6 ]

Методические рекомендации по разработке и применению нестандартных задач

Разработка эффективных нестандартных задач требует тщательного подхода и учета ряда методических принципов:

— Релевантность клинической практике: Задачи должны отражать реальные клинические ситуации, с которыми студенты могут столкнуться в своей будущей профессиональной деятельности. Это обеспечивает практическую значимость обучения.

— Интегративный характер: Желательно, чтобы задачи требовали применения знаний из нескольких дисциплин, способствуя формированию целостного представления о здоровье и болезни.

— Сложность и вариативность: Уровень сложности задач должен соответствовать уровню подготовки студентов, но при этом стимулировать их к поиску новых решений. Важно предлагать задачи с различными вариантами ответов и путями решения.

— Четкость постановки проблемы: Несмотря на нестандартность, формулировка задачи должна быть ясной и понятной, чтобы студенты могли правильно интерпретировать исходные данные.

— Наличие обратной связи: После решения задачи необходимо предоставить студентам подробную обратную связь, разъясняющую правильные ответы, обосновывающую их и указывающую на возможные ошибки. Это является неотъемлемой частью учебного процесса. [9]

Согласно Hattie и Timperley (2007), «эффективность обратной связи зависит от её типа, уровня (задача, процесс, саморегуляция) и своевременности». [8]

Эффективность использования нестандартных задач значительно повышается при условии организации грамотной обратной связи и стимулирования рефлексии у студентов.

Обратная связь должна быть не просто констатацией правильности или неправильности ответа, а содержать детальное объяснение логики решения, указание на возможные альтернативные подходы и разбор типичных ошибок. Это позволяет студентам не только понять, где они ошиблись, но и почему, а также научиться избегать подобных ошибок в будущем.

Рефлексия: После решения задачи студентам следует предложить проанализировать собственный процесс мышления: какие знания им пригодились, какие вызвали затруднения, какие новые подходы они открыли для себя. Это способствует развитию метакогнитивных навыков — умения учиться и осознавать собственные мыслительные процессы. Преподаватель может стимулировать рефлексию через направляющие вопросы или письменные задания.

Заключение

Для развития универсальных учебных действий существует множество подходов. Наиболее действенными и часто используемыми оказались задачи с медико-биологической и ситуационной направленностью. [7] Мы убедились, что эти методические приемы особенно эффективны на двух этапах практических занятий:

— В начале занятия (мотивация): задачи помогают студентам сразу понять, почему изучаемый материал важен, и активизируют их интерес к теме.

— При закреплении материала и проверке знаний: они учат студентов анализировать информацию, находить главные проблемы и пути их решения, работать в команде, спорить, защищать свою позицию и слушать других.

Интеграция дисциплин через клинические кейсы, симуляции и практические занятия способствует более глубокому усвоению учебного материала и готовит студентов к эффективной работе в условиях реальной медицинской практики.

Поэтому мы советуем использовать нестандартные ситуационные задачи и задачи по медико-биологическим темам при изучении химии и биологии в медицинских колледжах.

Литература:

1. Гаврилова С. В. Использование нетрадиционных задач и упражнений при изучении химии. URL: https://pedmir.ru/conf/10/10_43015_1754048194.docx (дата обращения: [01.11.2026]).
2. Журавлева Ю. И., Игнатьева К. А. Методика решения задач по химии. Часть 1. Решение типовых расчетных задач. Казань: Казан. ун-т, 2016. 40 с. URL:https://kpfu.ru/staff_files/F1821905090/metodichka_Zhuravleva_oformlenie_po_pravilam_ok.pdf (дата обращения: [02.11.2026]).
3. Лебедева М. А., Иванова Е. С. Развитие навыков решения проблем у студентов медицинских колледжей через применение нестандартных задач // Педагогика и просвещение. 2021. № 3. С. 112–125.
4. Литвинова Т. Н. Задачи по общей химии с медико-биологической направленностью. Ростов-на-Дону: Феникс, 2014. 319 с.
5. Матвеенко А. В., Головина Е. Л., Мелешко М. В. и др. Руководство к практическим занятиям по клинической фармакологии: учебное пособие. Томск: Издательство СибГМУ, 2021. 225 с.
6. Сборник задач по медицинской генетике и биологии: учебное пособие / сост. Т. В. Викторова, С. М. Измайлова, Д. Н. Куватова, К. В. Данилко, Ф. Ф. Мусыргалина, Г. И. Лукманова, О. С. Целоусова, Г. В. Белалова, Г. М. Исхакова, Э. Н. Сулейманова, С. Р. Казанцева. 2-е изд., доп., перераб. Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России, 2015. 116 с.
7. Фофонова Е. А. URL: http://www.publishing-vak.ru/file/archive-pedagogy-2023–6/c25-fofonova.pdf (дата обращения: [02.11.2026]).
8. Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. doi.org
9. Van der Vleuten, C. P. M., & Schuwirth, L. W. T. (2005). Objective assessment of clinical competence: a union of psychometric principles and assessment of the future. Medical Education, 39(6), 550–557. doi.org