В связи с быстрым развитием науки, технологий как в области научных исследований, так промышленности и медицины, а так же в связи с введением ФГОС третьего поколения назрела необходимость переосмысления содержания профессионального образования. К современному выпускнику предъявляются новые требования. Он должен обладать не только определёнными знаниями, умениями и навыками, но и уметь переосмыслить полученные знания в условиях новой нестандартной профессиональной ситуации.
На первом курсе стоматологического факультета медицинского вуза согласно ФГОС третьего поколения изучается дисциплина «Физика, Математика» [3]. Для студентов стоматологического факультета особенно важным в будущей профессиональной деятельности является изучение раздела «Биомеханика», где рассматриваются механические характеристики стоматологических конструкций, а так же поведении стоматологических конструкций в процессе нагружения в полости рта. При этом врач-стоматолог, работая с пациентами, должен уметь применять свои знания не только в стандартных условиях, но и в сложной стоматологической ситуации.
Возможность научиться производить оценку нестандартной ситуации существует у студентов при решении ситуационных задач профессионально ориентированного характера, в данном случае происходит рассмотрение физических знаний в профессиональном аспекте. Кроме того, при решении ситуационных задач студенты учатся работе в группе, отстаивать своё мнение, выслушивать мнение другого.
Под ситуационной задачей профессионально ориентированного характера будем понимать задачу, содержащую проблемную ситуацию стоматологической направленности, в основе решения которой находятся знания физики и решение которой направлено на приобретение умений находить выход из новой нестандартной ситуации с целью сбережения здоровья пациента. При решении ситуационной задачи между студентами и преподавателем возникают субъект-субъектные отношения. Преподаватель направляет процесс решения, является экспертом решения. Студенты должны самостоятельно найти выход из описанной ситуации и обосновать его правильность.
Нами были выделены профессионально ориентированные проблемы, рассмотрение которых возможно при изучении раздела «Биомеханика» дисциплины «Физика, математика» [1]. На их основе мы разработали ситуационные задачи профессионально ориентированного характера, решение которых позволяет сформировать у будущих врачей-стоматологов умение решать сложные профессиональны задачи. При разработке ситуационных задач должны быть взаимосвязаны следующие методические компоненты: целевой, теоретико-методологический, мотивационный, содержательный, процессуальный и результативный [2]. При составлении ситуационных задач стоматологической направленности нами были использованы научные публикации, учебная литература для стоматологических дисциплин, интернет источники, содержащие описание характеристик стоматологических материалов, ситуаций из практики врачей-стоматологов, рассказы стоматологических больных. При проектировании ситуационных задач учитывались такие аспекты как содержание физических знаний, их актуальность в работе врача-стоматолога, возможность вызвать чувство врачебного сопереживания, интерес к теме или разделу дисциплины при решении задачи. Ситуационные задачи профессионально ориентированного характера для студентов стоматологического факультета учитывают дифференциацию профессии врача-стоматолога: стоматолог-терапевт, стоматолог-ортопед, стоматолог-хирург. Ситуационная задача может содержать сведения из области ортопедической и терапевтической стоматологии одновременно или только знания определённого направления в зависимости от рассматриваемого физического вопроса. При составлении ситуационной задачи учитываются межпредметные связи дисциплины «Физика, математика» и дисциплин стоматологического профиля. Ситуационная задача может содержать задание творческого характера, выполнение которого, как правило, происходит во внеучебное время после рассмотрения ситуационной задачи.
Одна из выделенных нами профессионально ориентированных проблем заключается в следующем: «Обеспечение прочности конструкции с учётом температурных изменений в полости рта». Для отработки данной проблемы студентам предлагается решить задачу «Холодное мороженое и горячий чай», содержание которой представлено ниже.
Холодное мороженое и горячий чай
Всегда ли мы задумываемся над тем, вредно ли для наших зубов запивать горячим чаем холодное мороженное, пить ледяную воду в жаркий день. Как вы считаете, к чему могут привести такие действия? Чем опасен для наших зубов приём продуктов, имеющих большую температурную разницу? Выскажите свою точку зрения.
Текст 1. Тепловое расширение. Тепловое расширение материалов — это способность тел расширяться при их нагревании, т. е. при нагревании у всех тел в большей или меньшей степени изменяются линейные и объемные размеры. При охлаждении этих тел наблюдается обратное явление — уменьшение объема. Величина теплового расширения различных материалов различна. Для того чтобы можно было сопоставить эти величины, высчитывают коэффициент линейного и объемного расширения, т. е. определяют увеличение длины образца материала и вычисляют, какое удлинение приходится на 1 мм длины при изменении температуры на 1°. Коэффициент объемного расширения равен утроенному коэффициенту линейного расширения. Числовые выражения коэффициентов линейного расширения столь малы, что, казалось бы, ими можно было бы пренебречь. Однако следует учесть, что в стоматологической практике постоянно приходится иметь дело с телами, обладающими различным коэффициентом линейного и объемного расширения. Так, если коэффициент теплового расширения тканей коронки зуба в среднем равен 8∙10-6, золота — 14∙10-6, стали—11∙10-6, то коэффициент теплового расширения акриловой пластмассы равен 81∙10-6, т. е. в 10 раз больше, чем у тканей зуба, в 6 раз больше, чем у золота. При воздействии и быстрой смене температур протезы и ткани зуба могут повреждаться из-за сил, возникающих при расширении. Например, вкладка из пластмассы расширится больше, чем ткани зуба, и окажет на них соответствующее давление.
Если не учесть коэффициента теплового расширения, то при отливке металлических деталей в обычные огнеупорные массы, а не в компенсационные массы, они не будут соответствовать заготовленному эталону вследствие усадки при охлаждении [4].
Таблица 1
Некоторые физические свойства материалов
| Материал | Температурный коэффициент линейного расширения, К-1 | Предел прочности, МПа | Модуль упругости,
МПа |
| Эмаль зуба | 10 — 15∙10-6 | 400 | 83000 |
| Дентин | 10 — 15∙10-6 | 237 — 311 | 12000 – 14000 |
| Альгамовые пломбы | 22 — 35∙10-6 | 310-480 | 13800 |
| Стеклоиономерный цемент | 8 -15∙10-6 | ||
| Гибридный композит | 28∙10-6 | ||
| Макронаполненный композит первого поколения | 35 — 75∙10-6 | ||
| Композитные материалы | 25 — 50∙10-6 | 200 — 270 | 15200 |
| Цементные пломбы | 7 — 8∙10-6 | 110 — 150 | 20000 — 23000 |
| Керамика | 4 — 14∙10-6 | 80 — 110 | — |
| Сплавы золота | 12 — 15∙10-6 | 420 — 800 | 96600 |
| Сплав для металлокерамики Wiron S | 14,3∙10-6 (при температуре 600 оС) | 883 | 215 |
Задания и вопросы.
- Опишите с точки зрения физики возникновение добавочной нагрузки в случае увеличения температур тел.
- Почему врачи стоматологи не рекомендуют запивать горячим чаем холодное мороженое?
- Известно, что температура в полости рта может колебаться от 0 0С до 70 0С. Оцените механические напряжения, которые возникают в полости рта при таких температурных перепадах. Подберите конструкционный материал и пломбировочный материал, которые будут соответствовать требованию прочности в данных условиях. Температурный коэффициент линейного расширения тканей зубов составляет 10 — 15∙10-6 К-1, модуль Юнга для эмали зубов – 83000 МПа, для дентина – 18600 МПа.
- Составьте рекомендации для пациентов по поводу сбережения здоровья зубов в случае приёма пищи (задание творческого характера).
Первоначально при решении данной задачи перед студентами ставится профессионально значимый вопрос. Затем им необходимо ознакомиться с информацией для размышления, произвести осмысление ситуации, ответить на вопросы, выполнить задание. Сначала каждый студент самостоятельно решает задачу, далее происходит групповое обсуждение решения. Каждый студент может высказать свою точку зрения, представить свой вариант решения. После обсуждения решения задачи осуществляется рефлексия, анализируется решение задачи, преподаватель обращает внимание студентов на то факт, что при решении задачи они столкнулись с задачей профессионального характера, когда подбор ортопедического или пломбировочного материала производился исходя из его температурных свойств.
Таким образом, решение ситуационных профессионально ориентированных задач способствует развитию профессионального мышления, а также мышления в рамках физики как науки. Студенты учатся находить выход из незнакомой ситуации, применять свои знания при решении профессиональной проблемы, отрабатываются коммуникативные умения.
Список литературы:
- Калашникова С.А. Проблемно ориентированное обучение физике студентов-стоматологов в аспекте стандартов третьего поколения // Материалы XII Международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», посвящённой 90-летию со дня рождения С.Е. Каменского. М.: МПГУ, 2013. Ч. 2. С. 210-215.
- Павленко Е.К. Методика использования ситуационных задач при интерактивном изучении школьного курса «География России» [Электронный ресурс] // Письма в Эмиссия. Оффлайн: Электронное научное издание (научно-педагогический интернет-журнал). 2012. URL: (дата обращения: 18.04.2015).
- Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 060201 Стоматология (квалификация (степень) «специалист»). М., 2011, 18 с.
- Физические свойства: тепловое расширение [Электронный ресурс] // Circ A’su. URL: https://www.circa.su/content/view/582/613/ (дата обращения: 15.01.2012).[schema type=»book» name=»СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОГО ХАРАКТЕРА В ПРАКТИКЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ НА СТОМАТОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ» description=»В статье рассматриваются особенности преподавания физики для студентов стоматологов в медицинском вузе на основе ситуационных задач профессионально ориентированного характера. Даётся авторское определение ситуационной задачи профессионально ориентированного характера. Рассмотрен пример внедрения ситуационной задачи такого типа при обучении физике студентов-стоматологов.» author=»Калашникова Светлана Анатольевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-09″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]