АНАЛІЗ ПІДХОДІВ ТА МЕТОДІВ У НАВЧАННІ ФІЗІОЛОГІЇ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНИХ УНІВЕРСИТЕТІВ РІЗНИХ КРАЇН СВІТУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/health-2024.1.25Ключові слова:
аналіз методів навчання, інноваційні форми та методи, фізіологія, здобувачі освіти, вища медична освітаАнотація
Статтю присвячено аналізу підходів до навчання фізіології студентів медичних університетів різних країн світу; проаналізовано методи, які найбільш доцільно використовувати у викладанні фізіології в Україні для вдосконалення ефективності освітнього процесу. Проведено бібліографічний, інформаційний та семантичний пошук джерел щодо підходів та технологічних методів, які застосовуються під час навчання фізіології у медичних навчальних закладах. Опрацьовано матеріали у базах даних PubMed, SCOPUS, Web of Science та Google Scholar. Виконано систематичний аналіз оригінальних досліджень та оглядів, опублікованих із 2000 до 2023 р. Статті були відібрані та перевірені згідно з інструкціями PRISMA. Сучасні методи викладання фізіології у медичній освіті включають такі основні види: лекції, практичні та лабораторні роботи, навчальні експерименти, кооперативне навчання, проблемно-орієнтоване навчання, навчання через спостереження, навчання на основі конкретних випадків (кейс-технології), перевернутий клас, командне навчання, навчання на основі моделювання, онлайн-навчання, опанування методів доказової медицини. Широке впровадження методів навчання, які зменшують взаємодію викладачів та студентів, збільшують відносний час самостійного навчання або навчання у студентському колективі, має позитивні боки, але несе низку ризиків. Зменшення тривалості керованого навчання, збільшення витрат часу на пошук вирішення навчальних завдань, збільшення ймовірності, що студент не отримує індивідуальної допомоги від викладача у складних питаннях, – ці та інші особливості інноваційних методів треба враховувати особливо уважно під час вивчення фундаментальних наукових дисциплін, які формують системне уявлення про біологічні процеси, але досвід та навички навчальної роботи у багатьох студентів ще недостатньо сформовані. Упровадження у медичну освіту проблемно-орієнтованого навчання викликало занепокоєння у медичному та науковому товаристві щодо ризику появи прогалин у фундаментальних знаннях фізіологічних процесів, що негативно впливає на здатність фахівця оцінювати нестандартні медичні ситуації. У відповідь на це Європейське фізіологічне товариство розробило навчальну програму з фізіології для студентів-медиків Physiological Objectives for Medical Students. Вона містить 10 розділів, які включають основні поняття фізіології, план вивчення систем організму та принципів їх регуляції. Аналіз досвіду використання різних методів навчання показує, що кожен із них має свої позитивні риси та недоліки. Більшість інноваційних методів орієнтовано на активізацію навчальної діяльності студентів, розвиток їхніх навичок командної роботи, формування аналітичних навичок, створення міжпредметних, системних знань. Але кожен із методів має також і недоліки, що унеможливлює його застосування як єдиного рекомендованого. Змішане навчання з використанням високотехнологічних методів інформаційного забезпечення, застосуванням віртуальних та модельних експериментів із метою повноцінної заміни експериментів на тваринах, актуалізації знань є рекомендованим і необхідним у сучасному світі.
Посилання
Michael, J. (2007). What makes physiology hard for students to learn? Results of a faculty survey. Advances in Physiology Education, 31(1), 34–40. https://doi.org/10.1152/advan.00057.2006 [in English].
Mokahal, A.E., Ahmad, A., Habib, J.R., Nasrallah, A.A., Francis, G., & Zgheib, N.K. (2021). Do Medical Students' Learning Styles and Approaches Explain Their Views and Behavior Regarding Lecture Attendance? Med Sci Educ, 31(5),1693–1702. doi:10.1007/s40670-021-01362-3. [in English].
Mattick, K., Crocker, G., Bligh, J. (2007). Medical student attendance at non-compulsory lectures. Adv Health Sci Educ Theory Pract, 12(2), 201–210. doi: 10.1007/s10459-005-5492-1. [in English].
Allers, N.J., Vreken, N.J. (2005). Active learning in Physiology practical work. South African Journal of Higher Education, 19(5), 853–862. doi:10.4314/sajhe.v19i5.25531. [in English].
Hartman, F.A. (2000). The Teaching of Physiology in the Medical School. Academic Medicine, 75(10), p. 985. [in English].
Animals in Medical Education and Research. Retrieved from https://www.aamc.org/what-we-do/mission-areas/medical-research/animals. [in English].
Annual Statistics of Scientific Procedures on Living Animals, Great Britain, 2020 (2021, July 15). Retrieved from https://www.gov.uk/government/statistics/statistics-of-scientific-procedures-on-living-animals-great-britain-2020/annualstatistics-of-scientific-procedures-on-living-animals-great-britain-2020. [in English].
Universities of the Netherlands (UNL) and the Netherlands Federation of University Medical Centres (NFU). Ambition statement on innovation in higher education using fewer laboratory animals. 2022. 31 p. Retrieved from https://www.nfu.nl/sites/default/files/2022-10/Streefbeeld_proefdiervrije_innovatie_in_het_%28post%29academisch_onderwijs.pdf. [in English].
Ahn, N., Park, J. & Roh, S. (2023). Use of laboratory animals and issues regarding the procurement of animals for research in Korea. Lab Anim Res. 39, 10. https://doi.org/10.1186/s42826-023-00161-8. [in English].
Gericke, C., Kuhtz-Boehnke, M. (2022 May 12) Animal experimentation in higher education and animal-free teaching methods. Doctors Against Animal Experiments. Retrieved from https://www.aerzte-gegen-tierversuche.de/en/specific-infos/education-training/animal-experimentation-in-higher-education-and-animal-free-teaching-methods. [in English].
Guide For The Care And Use Of Laboratory Animals (8th ed). (2011). The National Academies Press, Washington. 246 p. Retrieved from https://grants.nih.gov/grants/olaw/guide-for-the-care-and-use-of-laboratory-animals.pdf. [in English].
Benmouloud, A., Charallah, S., Seridi, N., Raache, R., Aouichat, S.,&... Khammar, F. (2020) An overview of the welfare of animals used for scientific and educational purposes in Algerias. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science, 46 (4), 31–38. doi:10.23675/sjlas.v46i1.1043. [in English].
Mcvey, J.S. Last Remaining Medical School to Use Live Animals for Training Makes Switch to Human-Relevant Methods (2016, Jun 30). Retrieved from https://www.pcrm.org/news/news-releases/last-remaining-medical-school-use-liveanimals-training-makes-switch-human. [in English].
Izmirli, S., Aldavood, S.J., Yasar, A., Phillips, C.J.C. (2010.) Introducing Ethical Evaluation of the Use of Animals in Experiments in the Near East. Alternatives to Laboratory Animals, 38(4), 331–336. doi:10.1177/026119291003800410. [in English].
Mohr, B.J., Souilem, O., Abdussamad, A.M., Benmouloud, A., Bugnon, P., & Lewis, D.I. (2023). Sustainable education and training in laboratory animal science and ethics in low- and middle-income countries in Africa – challenges, successes, and the way forward. Lab Anim, 57(2):136–148. doi: 10.1177/00236772221129976. [in English].
Rodriguez-Triviño, C.Y., Pérez-Mendoza, L., Rincón-Guio, C. (2022). Cooperative and Collaborative Learning: An Innovation in Teaching Medical Physiology. Journal of Educational and Social Research, 12(5). P. 43–53. doi:10.36941/jesr-2022-0121. [in English].
Essop, F.M., Beselaar, L. (2020). Student response to a cooperative learning element within a large physiology class setting: lessons learned. Advances in Physiology Education, 3. 269–275. doi: 10.1152/advan.00165.2019. [in English].
Vázquez-García M. (2020). Strategies for the Collaborative Teaching of Physiological Sciences. Biomed J Sci & Tech Res | BJSTR 32(2), 24822-24825. doi: 10.26717/BJSTR.2020.32.005222. [in English].
Soundariya, K., Velusami, D. (2023). UNCLE (Unconventional Learning Exercises): An Innovative approach towards active learning in Physiology for I MBBS students. Global Journal of Health Sciences and Research, 1. 27–30. doi:10.25259/GJHSR_16_2022. [in English].
Bhandari, B., Mehta, B., Mavai, M., Singh, Y.R., Singhal, A. (2017). Jigsaw Method : An Innovative Way of Cooperative Learning in Physiology. Indian J Physiol Pharmacol. 61(3), 315–321. [in English].
Gilkar, S.A., Lone, S., Lone, R.A. (2016). Introduction of active learning method in learning physiology by MBBS students Int. J Appl Basic Med Res, 6(3), 186–190. doi: 10.4103/2229-516X.186960. [in English].
Perkins, D.V., Saris , R.N. (2021). A «Jigsaw Classroom» technique for undergraduate statistics courses. Teaching ofPsychology, 22, 111–113. [in English].
Soundariya, K., Senthilvelou, M., Teli, S.S., Deepika, V., Selvi, K.S.,& Mangalavalli, M.S. (2021). Jigsaw technique as an active learning strategy in Physiology for I MBBS Student.s Biomedicine. 41(3), 654–659. doi: https://doi.org/10.51248/.v41i3.291. [in English].
Smits, P.B., de Buisonjé, C.D., Verbeek, J.H., van Dijk. F.J., Metz. J.C.,& ten Cate, O.J. (2003). Problem-Based Learning versus Lecture-Based Learning in Postgraduate Medical Education. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health. 29(4), 280–287. Retrieved from http://www.jstor.org/stable/40967300. [in English].
Tweedy, C. (2023). Problem-based learning for authentic assessment in a large class setting. Physiology News, 130,15. https://doi.org/10.36866/pn.130.15. [in English].
Tufts, M.A., Higgins-Opitz, S.B. (2009). What makes the learning of physiology in a PBL medical curriculum challenging? Student perceptions. AJP Advances in Physiology Education, 33(3), 187–195. doi: 10.1152/advan.90214.2008. [in English].
DePaepe, J., Campion, T. (2012). The Efficacy of Inquiry-based Learning in Undergraduate Physiology. Northwest Journal of Teacher Education, 10(1). Article 5, 43–52. doi: 10.15760/nwjte.2012.10.1.5. [in English].
Sánchez, J., Navarro-Galve, B., Lesmes, M., Rubio, M., Gal, B. (2023). Integrated laboratory classes to learn physiology in a psychology degree: impact on student learning and experience. Front Psychol, 14, 1266338. doi: 10.3389/fpsyg.2023.1266338. [in English].
Sweeney G. (1999). The challenge for basic science education in problem-based medical curricula. Clin Invest Med, 22(1). P. 15–22. PMID: 10079991. [in English].
Alaagib N.A., Musa O.A., Saeed A.M. (2019). Comparison of the effectiveness of lectures based on problems and traditional lectures in physiology teaching in Sudan. BMC Med Educ, 19(1), 365. doi: 10.1186/s12909-019-1799-0. [in English].
Walters M.R. (2001). Problem-based learning within endocrine physiology lectures. Adv Physiol Educ, 25(1–4), 225–227. doi: 10.1152/advances.2001.25.4.225. [in English].
Ghosh S., Dawka V. (2000). Combination of didactic lecture with problem-based learning sessions in physiology teaching in a developing medical college in Nepal. Adv Physiol Educ, 24(1), 8–12. doi: 10.1152/advances.2000.24.1.8. [in English].
Goyal M., Agarwal M., Goel A. (2023). Interactive Learning: Online Audience Response System and Multiple Choice Questions Improve Student Participation in Lectures. Cureus, 15(7), e42527. doi: 10.7759/cureus.42527. [in English].
Sathishkumar S., Thomas N., Tharion E., Neelakantan N., Vyas R. (2007). Attitude of medical students towards Early Clinical Exposure in learning endocrine physiology. BMC Med Educ, 7, 30. doi: 10.1186/1472-6920-7-30. [in English].
Gade S., Chari S. (2013). Case-based learning in endocrine physiology: an approach toward self-directed learning and the development of soft skills in medical students. Adv Physiol Educ, 37(4), 356–360. doi: 10.1152/advan.00076.2012. [in English].
Bennal A.S., Pattar M.Y., Taklikar R.H. (2016). Effectiveness of «case-based learning» in physiology. National Journal of Physiology, Pharmacy and Pharmacology, 6(1), 65–67. doi: 10.5455/njppp.2015.5.1810201583. [in English].
Srinivasan M., Wilkes M., Stevenson F., Nguyen T., Slavin S. (2007). Comparing problem-based learning with case-based learning: effects of a major curricular shift at two institutions. Acad Med, 82(1), 74–82. doi: 10.1097/01.ACM.0000249963.93776.aa. [in English].
Sayma M., Williams H. (2016). A new method for teaching physical examination to junior medical students. Advances in Medical Education and Practice, 7, 91–97. doi:10.2147/AMEP.S100509. [in English].
Russell G., Ng A. (2009). Taking time to watch: observation and learning in family practice. Can Fam Physician, 55(9), 948–950. PMID: 19752265; PMCID: PMC2743595. [in English].
Berg R.M.G., Plovsing R.R., Damgaard M. (2012). Teaching baroreflex physiology to medical students: a comparison of quiz-based and conventional teaching strategies in a laboratory exercise. Adv Physiol Educ, 36(2), 147–153. doi:10.1152/advan.00011.2012. [in English].
Chen F., Lui A.M., Martinelli S.M. (2017). A systematic review of the effectiveness of flipped classrooms in medical education. Med Educ, 51(6), 585–597. doi: 101111/medu13272 PMID: 28488303. [in English].
Lee Y.H., Kim K.J. (2018). Enhancement of student perceptions of learner-centeredness and community of inquiry in flipped classrooms. BMC Med Educ. 18(1), 242. doi: 10.1186/s12909-018-1347-3. [in English].
Lu C., Xu J., Cao Y., Zhang Y., Liu X.,&... Zhu H. (2023). Examining the effects of student-centered flipped classroom in physiology education. BMC Med Educ. 23, 233. doi:10.1186/s12909-023-04166-8. [in English].
Suryawanshi M.K., Raut S.E. (2021). Use of flipped classroom as teaching learning method in Physiology. J Med Allied Sci, 11(1), 40–44. doi: 10.5455/jmas.104322. Retrieved from https://jmas.in/fulltext/154-1594998769.pdf?1704914413. [in English].
Street S.E., Gilliland K.O., McNeil C., Royal K.D. (2015). The Flipped Classroom Improved Medical Student Performance and Satisfaction in a Pre-clinical Physiology Course. Medical Science Educator, 25(1), 35–43. doi:10.1007/s40670-014-0092-4. [in English].
Ji M., Luo Z., Feng D., Xiang Y., Xu J. (2022). Short- and Long-Term Influences of Flipped Classroom Teaching in Physiology Course on Medical Students' Learning Effectiveness. Front Public Health. 10:835810. doi: 103389/fpubh2022835810. [in English].
Mu P. (2022). Research on Physiology Teaching Model Based on Virtual Reality. Curriculum and Teaching Methodology. 5(11). 109–114. doi: 10.23977/curtm.2022.051117. [in English].
Kolkhorst F., Mason C., DiPasquale D., Patterson P., Buono M. (2001). An inquiry-based learning model for an exercise physiology course. Advances in physiology education. 25(1–4), 117–122. doi: 10.1152/advances.2001.25.2.45. [in English].
Pant J., Pant M., Patil P.M. (2020). Exploring Physiology Through Working Model Preparation by Undergraduate Students. Advances in Medical Education and Practice. 11, 171–176. doi: 10.2147/AMEP.S234171. [in English].
Pamplona A.V., Al-Saadi F.T., Al-Ghenaimi S.A. (2019). Anatomy and physiology model making project: Assessing students’ perceptions, learning gains and academic outcomes. Journal of Nursing Education and Practice. 9(2), 53–60. doi: 10.5430/jnep.v9n2p53. [in English].
Nóbrega C., Pereira M.A., Coelho C.A., Brás I., Mega A.C.,&... Vala H. Virtual Physiology: A Tool for the 21st Century. Updates on Veterinary Anatomy and Physiology. 2021 doi:10.5772/intechopen.99671. Retrieved from https://www.intechopen.com/chapters/79209. [in English].
Dubrowski R., Dubrowski A. (2018). Why Should Implementation Science Matter in Simulation-based Health Professions Education? Cureus. 10(12). P.e3754. doi: 10.7759/cureus.3754. [in English].
Seidel C., Richards B. (2001). Application of Team Learning in a Medical Physiology Course. Academic medicine: journal of the Association of American Medical Colleges. 76, 533–534. doi: 101097/00001888-200105000-00071. [in English].
Chong J.W., Lee J.C. (2022). Maximizing the benefits of team-based learning. Adv Physiol Educ. 46, 365. https://doi.org/10.1152/advan.00071.2022. [in English].
Magzoub A. (2023). Team-based learning. Could it be an effective strategy for teaching physiology to preclinical medical students? Physiology News 130, 30-32 https://doi.org/10.36866/pn.130.30. [in English].
Parmelee D., Michaelsen L.K., Cook S., Hudes P.D. (2012). Team-based learning: a practical guide: AMEE guide no 65. Med Teach. 34(5), e275–287. doi: 10.3109/0142159X.2012.651179. [in English].
McInerney M.J., Fink L.D. (2003). Team-based learning enhances long-term retention and critical thinking in an undergraduate microbial physiology course. Microbiol Educ. 4(1), 3–12. doi: 10.1128/jmbe.v4i1.68. [in English].
Lerchenfeldt S., Kamel-ElSayed S., Patino G., Loftus S., Thomas D.M. (2023). A Qualitative Analysis on the Effectiveness of Peer Feedback in Team-Based Learning. Med Sci Educ. 33(4), 893–902. doi: 10.1007/s40670-023-01813-z. [in English].
Gera M., Rathod U., Karra-Aly A., Aluckal E., Abraham A. (2023). Team Based Learning Vs Problem Based Learning in Medical Education: A Systematic Review. Eastern Journal of Medical Sciences. 8(1), 1–6. doi: 10.32677/ejms.v8i1.3795. [in English].
Zhang Z., Liu D., Luo X., Hu D., Wang Y.,& Xia L. (2023 March 29). The application of BOPPPS combined Case-Based Learning teaching mode in clinical practice of gastroenterology for eight-year medical program students. Research square. 2023. Preprint. doi: 10.21203/rs.3.rs-2714692/v1. Retrieved from https://assets.researchsquare.com/files/rs-2714692/v1/fbaa4bd8-cbcb-4a50-a1b4-bd882de833ca.pdf?c=1692296546. [in English].
Ma X., Zeng D., Wang J., Xu K., Li L. (2022 ). Effectiveness of bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment, and summary teaching strategy in Chinese medical education: A systematic review and metaanalysis. Front Med, Sec Healthcare Professions Education. 9–2022. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.975229. [in English].
Han F., Ellis R.A. (2022). Explaining medical students’ learning outcomes in blended course designs: combining selfreported and observational learning experiences. Adv Physiol Educ. 46. 56–64. https://doi.org/10.1152/advan.00121.2021. [in English].
Zhang X., Wen H., Li H., Huang Y., Lv C.,& Zhu H. (2023). Effectiveness of blended learning on improving medical student’s learning initiative and performance in the physiology study. Cogent Education. 10(1). doi: 10.1080/2331186X.2023.2192150. [in English].
Popovic N., Popovic T., Dragovic I.R., Cmiljanic O. (2018). A Moodle-based blended learning solution for physiology education in Montenegro: a case study. Adv Physiol Educ. 42(1), 111–117. doi: 10.1152/advan.00155.2017. [in English].
Anderson L.C., Krichbaum K.E. (2017). Best practices for learning physiology: combining classroom and online methods. Adv Physiol Educ. 41, 383–389. doi: 10.1152/advan.00099.2016. [in English].
Liu X.-Y., Lu C., Zhu H., Wang X., Jia S.,& Wang Y.-F. (2022). Assessment of the effectiveness of BOPPPSbased hybrid teaching model in physiology education. BMC Medical Education 22, 217(2022). https://doi.org/10.1186/s12909-022-03269-y. [in English].
Ashour O, Alkhatib A.M., Zureikat Q.A., Al-Shaikhli M., Ata B.B.,& Al-Ani A. (2023). Investigating medical students'
satisfaction towards video-based learning versus face-to-face lectures: a Jordanian tertiary teaching hospital experience. Korean J Med Educ. 35(1), 21–32. doi: 10.3946/kjme.2023.246. [in English].
Luder A. (2016). Lecture attendance by medical students – is it a compelling issue? Harefuah. 155(4), 223–225, 254–255. Hebrew PMID: 27323538. [in Hebrew].
El-Dwairi Q.A., Mustafeh I., Khatatbeh M., Malki M.I., Mustafa A.G. (2022). Medical education across three colleges of medicine: perspectives of medical students. Heliyon. 8(11): e11426. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11426. [in English].
Beronja B., Bubnjevic T., Tasic R., Gasic M., Kulic L., & Gazibara T. (2023). Comprehensive qualitative evaluation of the first ever full-time online course for medical students in one middle-income country. Libyan J Med. 18(1):2258665. doi: 10.1080/19932820.2023.2258665. [in English].
Zureick AH, Burk-Rafel J, Purkiss JA, Hortsch M (2018) The interrupted learner: How distractions during live and video lectures influence learning outcomes. Anat Sci Educ. 11(4), 366–376. doi: 10.1002/ase.1754. [in English].
Xu Y., Chen C., Ji M., Xiang Y., Han Y.,&... Luo Z. (2023). An online flipped classroom approach improves the physiology score and subsequent course scores of the top-performing students. Adv Physiol Educ, 47(3), 538–547. doi: 10.1152/advan.00060.2022. [in English].
Gal B., Busturia I., Garrido C. (2011). To be or not to be: the importance of attendance in integrated physiology teaching using non-traditional approaches. BMC Res Notes. 4. 360(2011). https://doi.org/10.1186/1756-0500-4-360. [in English].
Weston W. (2018). Do we pay enough attention to science in medical education? Can Med Educ J. 9(3), e109-e114. doi:10.36834/cmej.43435. [in English].
Sweeney G. (1999). The challenge for basic science education in problem-based medical curricula. Clin Invest Med. 22(1), 15–22. PMID: 10079991.
Soicher R.N., Becker-Blease K.A., Bostwick K.C.P. (2020). Adapting implementation science for higher education research: the systematic study of implementing evidence-based practices in college classrooms. Cogn Res Princ Implic. 5(1):54. doi: 10.1186/s41235-020-00255-0. [in English].
John T.A. (2011). Driving forces of biomedical science education and research in state-of-the arts academic medical centres: the United States as example. Afr J Med Med Sci. 40(2), 109–118. PMID: 22195377. [in English].
Physiological Objectives for Medical Students. London, The Physiological Society, July 2020. 28 р. Retrieved from https://static.physoc.org/app/uploads/2021/07/14093346/Medical-curriculum.pdf. [in English].