Розв’язання логічних задач як засіб формування логічної компетентності у студентів вищих медичних навчальних закладів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Scientific journal

ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)

PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION

Has been issued since 2013.

Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА

Видасться з 2013.

http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/

1ванчук М.А. Розв'язання логiчнихзадач як зааб формування логiчноïкомпетентност'1 у студент'ш вищих медичних навчальних заклад'!в. Ф'!зико-математична освта. 2018. Випуск 3(17). С. 46-50.

Ivanchuk M.A. Logical Problems' Solving As A Way For Modelling Of Logical Competence Of Students Of Higher Medical Educational Institutions. Physical and Mathematical Education. 2018. Issue 3(17). Р. 46-50.

DOI 10.31110/2413-1571-2018-017-3-008

УДК 510.633:378

М.А. 1ванчук

Вищий державний навчальний заклад Украни «Буковинський державний медичний ушверситет», Украна

[email protected]

РОЗВ'ЯЗАННЯ ЛОГ1ЧНИХ ЗАДАЧ ЯК ЗАС1Б ФОРМУВАННЯ ЛОПЧНОТ КОМПЕТЕНТНОСТ1 У СТУДЕНТ1В ВИЩИХ МЕДИЧНИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАД1В

Анота^я. Ло^чна компетентнсть, що в1'дноситься до математичних компетентностей, - це володiння дедуктивним методом доведення та спростування тверджень. Логiчна компетентшсть е важливою складовою профе^йних компетентностей майбутшх лiкарiв, оскльки логiчний Ыдмд до формулювання кл'н'чних висновк'!в е нев'1д'емною передумовою розвитку сучасно!доказово¡'медицини, основоюяко!е чтко доведен/'клiнiчнiсудження. Саме концеп^я наукових доказ'в дозволила медицин/' вийти на новий сучасний рiвень розвитку, з'ясувати природу б'льшост'1 хвороб /' пiдiбрати ефективне л'кування для багатьох пацiентiв. Якщо розглядати доведення деякого клiнiчного судження з точки зорулогiки, воно полягае у встановленн 'стинност'1 або хибност'1 деякого твердження за допомогою дедуктивного методу. Отже, формування логiчноi компетентност'1 у майбутшх медик'!в дозволить виховати сучасних лiкарiв, що працюють зг'!дно принципiв доказово! медицини для сумлiнного, точного й осмисленого використання кращих результат'¡в кл'1н'1чних досл'!джень для вибору л'кування конкретного хворого.

Розвитку логiчноi компетентност'1 у студент'!в вищих медичних навчальних заклад'!в присвячена тема «Формальна логка у вирiшеннi задач д'агностики, л'кування та профлактики захворювань», що вивчаеться в кура медично! 'шформатики. На практичних заняттях студенти опановують основнi поняття алгебри ло^ки та розвивають навички застосування !х до класичних логiчних задач та до задач медичного зм/'сту. Розв'язуючи логiчнi задач'1, студенти розвивають логiчне мислення, яке е основою логiчноi компетентност'1. Добре сформована логiчна компетентшсть в майбутньому допоможе !м приймати правильш р'шення в складних кл'н'чних ситуа^ях, що в свою чергу може зберегти здоров'я та нав'ть життя пац'ент'в.

В дан'ш роботi на приклад'1 задач медичного зм/'сту розглядаються основнi способи розв'язання логiчних задач: з допомогою м'ркувань, зг'!дно законв алгебрилогiки, за допомогою таблиць '1стинност'1. Показано, що не дивлячись на те, що кожен з описаних способiв можна застосувати до довльно!задач'1, для кожно!конкретно!логiчноiзадач'1 '!снуе свй найкращий спосiб!!розв'язання.

Кпючовi слова: логiчна компетентшсть, клiнiчне мислення, лог'ка, алгебра логiки, таблиця '1стинност'1.

Постановка проблеми.

Сучасного лтаря важко уявити без добре сформовано! лопчно! компетентность Не можна вiрно поставити дiагноз, провести диференцмну дiагностику, використовуючи суто формальний пщхщ. Для цього недостатньо вивчення специально! медично! лтератури. Майбутшм лтарям необхщно постшно вдосконалювати володЫня дедуктивним методом доведення та спростування тверджень, що е основою лопчно! компетентность А для цього студентам необхщы Грунтовн знання закоыв лопки та добре розвинен навички !х використання.

Лопка - це наука про мiркування, а саме про формулювання загальних правил, ям можна правильно виконати шляхом проведення доказiв, перевiрки або висновку. Лтар, який зобов'язаний приймати ршення, що випливають з рiзних факторiв, повинен контролювати сво! дм вщповщно до принцитв лопчного обГрунтування. Найбтьш корисним для нематематичних наук, зокрема медицини, е висновок, що полягае у визначенн наслщмв, що виникають з наявних показань та обГрунтуванн нових знань на основi вже наявних знань [1]. Лопчне мислення, що розвиваеться пщ час формування лопчно! компетентности е основним Ыструментом лтарсько! дiяльностi, вщ якого залежить не ттьки здоров'я, але i життя патента. Лопчний пщхщ до мислення на основi сучасних медичних знань е невщ'емною передумовою розвитку не ттьки теоретично!, але i практично! медицини. [2]. Студент-медик повинен мати значну ктьмсть взаемопов'язаних мiж собою особиспсно важливих та профеайно важливих якостей, ям визначають i формують його профеайну компетентысть. Профеайне мислення виступае чи не основною професшно важливою якктю лтаря, яке

формуеться п^д впливом професiйних знань, особиспсно важливих якостей особистостi та досвщу. Однак, професiйна дiяльнiсть лтаря накладае вiдбиток на його мислення, надае йому специфiчноí особливостi i носить назву мклiнiчного мислення"[3]. Кл^чне мислення е невiд'емною частиною лтаря будь-якоí спецiалiзацií, що характеризуеться здатыстю до прийняття адекватного рiшення для досягнення устшного результату. Багато в чому принцип побудови дiагнозу i логiка лiкарського мислення схожi й мктять у собi прагнення до максимального подобою зiставляються реальних i початкових об'ектiв [4]. Правильна побудова i формулювання дiагнозу е складним процесом оперування думками, судженнями i поняттями. I кожна з цих форм мислення вимагае неухильного дотримання закоыв лопки. Успiшнiсть, правильнiсть i достовiрнiсть лiкарських висновкiв з'являються тод^ коли укладення доведенi, глибоко продуман^ проаналiзованi i усвiдомленi. Аналiз же розумового процесу неможливий без урахування закошв лопки [5]. Лопчы закони повинн застосовуватися на всiх стадiях i при всiх формах розумових операцм лiкаря, визначаючи якiсть дiагностичного процесу. Без знання логiчних закоыв неможливо встановити iстиннiсть лiкарського мислення. [6]

Аналiз актуальних дослiджень.

Питанням використання логiки в медицинi науковц почали цiкавитися ще у другш половинi XIX сторiччя. Одним з перших описав цю проблему польський фтософ В.Беганський у сво'й робот «Медична лопка». У 1939 р. В.Шумовський, який читав у Львовi лекцп з iсторií медицини, написав пщручник «Лопка для медиюв». I до цього часу проблема розвитку лопчно''' компетентности у медикiв е актуальною. 1й присвяченi роботи таких вчених, як Phuong N.H., Kreinovich V., 2001 [7], Б.А. Кобринский, 2001 [8] , Абаев, Ю. К., 2006-2007 [6,9], Jankowska D. та спiвавт., 2010 [1], Дебердеев И.Р., 2014 [10], М.Фтоненко , 2015, [3], Кафаров Т.Э., 2015 [11] та ш.

Мета статп. Метою статт е огляд основних методiв розв'язання логiчних задач на прикладi задач медичного змiсту, що пропонуються студентам вищих медичних навчальних закладiв для розвитку 'х лопчно''' компетентностi.

Для досягнення поставлено' мети були використан теоретичнi та емтричы методи дослiдження. Теоретичнi методи полягають у аналiзi науково-методично' лiтератури, узагальненн та систематизацп даних з проблеми дослщження; емпiричнi - у педагопчному спостереженнi за процесом навчання студентв-медиюв.

Виклад основного матерiалу. Однiею з компетентностей для навчально'' дисциплiни «Медична шформатика» для студентiв вищих медичних навчальних закладiв е логiчна компетент-лсть, яка включае в себе здатысть до абстрактного мислення, аналiзу та синтезу, володЫня понятiйним апаратом дедуктивних теорш; вiдтворення дедуктивних доведень; здшснення дедуктивного обГрунтування правильностi розв'язання задач та пошуку логiчних помилок у неправильних дедуктивних мiркуваннях; використання лопчно''' символти на практицi. Для розвитку ц^е' компетентностi в навчальному план передбачено вивчення теми «Формальна лопка у вирiшеннi задач дiагностики, лтування та профiлактики захворювань». На практичних заняттях з цiеí теми студенти опановують основнi поняття алгебри лопки та розвивають навички застосування 'х до класичних логiчних задач та до задач медичного змкту. Розглядаються найбтьш поширенi способи розв'язування лопчних задач: з допомогою мiркувань; зпдно законiв алгебри логiки, за допомогою таблиць ктинносп. Спосiб розв'язання зазвичай вибирають зпдно умови задачк

При розв'язуванн задач за допомогою мiркувань для отримання висновкiв найчастiше використовують дедуктивний метод та метод доведення вщ супротивного (зведення до абсурду). Дедуктивний метод полягае у виведенн окремих положень iз загальних. Найпроспшим прикладом використання дедуктивного методу е наступний ланцюжок мiркувань: «Вс хворi на цукровий дiабет мають надлишкову вагу». «Патент А. хворий на цукровий дiабет». Отже, iстинним е твердження «Патент А. мае надлишкову вагу».

При використанн методу доведення вщ супротивного припускають, що твердження, ктинысть якого необхiдно довести, е хибним. Пкля чого показують, що з цього припущення випливае абсурдний результат. Розглянемо приклад доведення вщ супротивного.

Задача 1. Вщомо, що IV група кровi бувае у дп^ей, якщо 'х батьки мають там групи: II i III, II i IV, III i IV або IV i IV. У дитини IV група кров^ у мами II група. Чи може чоловт з II групою кровi бути батьком дитини?

Розв'язання. Припустимо, що чоловт е батьком дитини. Тодi комбша^я груп кровi батькiв II i II група можлива для дитини з IV групою. Це суперечить умов^ отже чоловт з II групою кровi не може бути батьком ще'( дитини.

Вщповщь. Чоловiк не е батьком дитини.

Пщ час розв'язання лопчних задач зпдно закоыв алгебри лопки, використовують основы лопчы операцп (заперечення, кон'юнкцiя, диз'юнкцiя, iмплiкацiя, е^вален^я) та 'х властивостi (комутативнiсть, асо^атившсть, дистрибутивнiсть, закон поглинання та ш.). Розглянемо наступний приклад.

Задача 2. Вщомо, що першими ознаками захворювання нирок е бть в област попереку, занадто часте сечовипускання або навпаки його вщсутысть. У хворого присул-лй бiль в областi попереку та вщсутне сечовипускання. Чи е у хворого захворювання нирок?

Розв'язання. Позначимо А=«бть в обласп попереку», В=«занадто часте сечовипускання», С= «вщсутысть сечовипускання». Тодi у хворого е захворювання нирок, якщо

А Л (В V С) = 1.

Використовуючи властивкть дистрибутивности, отримаемо

А Л (В V С) = (А Л В) V (А Л С)

Зпдно умови,

АЛС = 1

тодi

А Л (В V С) = (А Л В) V (А Л С) = (А Л В) V 1 = 1

Отже, у хворого е захворювання нирок.

Вщповщь. У хворого е захворювання нирок.

Суть розв'язання задач за допомогою таблиць ктинносп полягае у вщображены умов задачi в таблицу де ктиы твердження позначаються «1», а хибн «0». Розглянемо приклад.

Задача 3. Папульозно-сквамозний висип характеризуемся утворенням папул або бляшок, що поеднуються з лущенням. У хворого наявн папули та лущення. Чи е у хворого папульозно-сквамозний висип?

Розв'язання. Позначимо А= «утворення папул», В= «утворення бляшок», С= «лущення». Тодi дiагноз папульозно-сквамозний висип ставимо, якщо

(АУВ)ЛС = 1 Побудуемо таблицю iстинностi для функцп [ = (АУ В) Л С

A B C (AVB) (AVB) AC

0 0 0 0 0

0 1 0 1 0

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

0 0 1 0 0

0 1 1 1 1

1 0 1 1 1

1 1 1 1 1

Наявнкть папул та лущення у хворого вщповщае передостанньому рядочку таблицГ Оскiльки при цьому [ = (АУ В) Л С = 1, то у хворого наявний папульозно-сквамозний висип. Вщповщь. У хворого наявний папульозно-сквамозний висип.

Для демонстрацп вах способiв розв'язання студентам можна запропонувати розв'язати одну i ту саму задачу вама трьома методами. Розглянемо наприклад одну з класичних лопчних задач:

Задача 4. З псих'ютрично)'лiкарнi вт'к патент, який щойно поступив. При опитуванн персоналу л'кар сказав, що патент був високим блондином; медсестра сказала, що вiн був низьким та чорноволосим, а саштарка стверджувала, що вiн був середнього росту, але ш в якому раз'1 не блондином. Стало в'домо, що, кожен з них вказав правильно або лише кол'р волосся, або лише зркт пац'ента. Якого кольору було волосся патента / якого в'н був зросту? Розв'язання.

Споаб 1. Розв'яжемо цю задачу за допомогою мiркувань, використавши метод доведення до абсурду. Припустимо, що у висловлюванн лтаря ктинним е твердження, що патент був блондином, тодi хибним е те, що вш був високого росту. Тодi серед висловлювань медсестри хибним е висловлювання, що патент був чорноволосим, а отже, ^инним е висловлювання, що патент був низького росту. Осктьки ми припустили, що патент був блондином, тодi у санггарки хибним е твердження про колiр волосся патента, а, отже, ктинним е твердження, що вш був середнього росту. Це суперечить ктинному висловлюванню медсестри про те, що пацкнт був низького росту. Ми прийшли до суперечносп, отже, наше припущення про те, що пацкнт був блондином е хибним. Тодi ктинним е твердження лтаря про те, що пацкнт був високого росту, а, отже i ктинними е твердження медсестри про те, що вш був чорноволосим i саытарки про те, що вш не був блондином. Отже, вщповщь задачi - пацiент був чорноволосим та високого росту.

Споаб 2. Наведемо розв'язок задачi згiдно закоыв алгебри логiки. Введемо наступнi позначення А = {пащент високого росту}; В = {пащент блондин}; С = {пащент низького росту}; О = {пащент середнього росту}. Зауважимо, що при цьому А Л С = 0; АЛО =0; С Л О =0.

Зпдно умови, висловлення лтаря е А Л В, висловлення медсестри С Л В , а висловлення саытарки йЛВ. Осктьки кожен з них вказав правильно або лише колiр волосся, або лише зркт пацкнта, то умову задачу можна записати у виглядi рiвностi

((АлВ)У(АлВ))л((СлВ)У(СлВ))л(флВ)У(ОлВ)) = 1. Спростимо лiву частину рiвностi ((Л ЛВ)У(АЛ В)) Л ((С ЛВ)У(СЛ В)) Л ((В ЛВ)У(ОЛ В)) =

= (((Л Л В) Л (С Л В)) V ((Л Л В) Л (С Л В)) V ((Л Л В) Л (С Л В)) V ((Л Л В) Л (С Л В))) Л

л(ф лв)У (о Л в)) = ((АЛВЛС)У(АЛВЛС))Л((ОЛВ)У(ОЛВ)) =

=(АЛВЛСЛПЛВ)У(АЛВЛСЛ0ЛВ)У(АЛВЛСЛ0ЛВ)У(АЛВЛСЛ0ЛВ) = =(А Л В Л С Л О) V (А Л В Л С Л О) = А Л В Л С Л О = 1

Зпдно розв'язку твердження АЛВ Л С Л й е ктинним, отже пацкнт е високим та чорноволосим. Споаб 3. Розв'яжемо задачу табличним методом, використавши позначення способу 2.

A В С D /Мкар (A A В) V (A A В) Медсестра (С AB)V (С A В) Саытарка (DAB)V(DA В)

0 0 0 0 0 1 1

0 1 0 0 1 0 0

1 0 0 0 1 1 1

1 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 1

0 1 0 0 1 0 0

A в с D Лтар (А А В) V (А А В) Медсестра (С AB)V (С А В) Санггарка (D А В) V (D А В)

1 0 0 0 1 1 1

1 1 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 1 1 0

1 0 1 0 1 0 1

1 1 1 0 0 1 0

0 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 1 1 0

1 0 1 0 1 0 1

1 1 1 0 0 1 0

0 0 0 1 0 1 0

0 1 0 1 1 0 1

1 0 0 1 1 1 0

1 1 0 1 0 0 1

0 0 0 1 0 1 0

0 1 0 1 1 0 1

1 0 0 1 1 1 0

1 1 0 1 0 0 1

0 0 1 1 0 0 0

0 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 1 0 0

1 1 1 1 0 1 1

0 0 1 1 0 0 0

0 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 1 0 0

1 1 1 1 0 1 1

Зпдно таблицi, одночасно ктинними е вирази для лiкаря, медсестри та саытарки у двох випадках: А = 1,В = 0,С = 0,D = 0 та А = 0,В = 1,С = 1,D = 1 , але поди С та D не можуть бути ктинними одночасно, отже розв'язком е випадок, коли А = 1,В = 0,С = 0,D = 0 , тобто патент е високим та чорноволосим. Вщповщь. Патент чорноволосий, високого росту.

Висновок. Лопчна компетентысть е невiд'емною складовою професiйних компетентностей майбутнiх лiкарiв. Формування лопчно'1 компетентностi у студентiв вищих медичних навчальних закладiв сприяе розвитку дiагностичного мислення, що е запорукою вiрноí постановки дiагнозу, в^д якого залежить не ттьки здоров'я, але i життя пацiента.

Список використаних джерел

1. Jankowska D., Milewska A.J., Gorska U. Applications Of Logic In Medicine, Studies In Logic, Grammar And Rhetoric. 2010, №21(34). p.p. 7-24.

2. Абаев Ю.К. Диагностическое мышление врача и законы логики. Военная медицина. 2008, №2. С. 66-69.

3. Фтоненко М. Психолопя особиспсного становлення майбутнього лтаря. Кж'в: Центр учбовоí лтератури, 2015. 334 с.

4. Томнюк Н.Д., Данилина Е.П., Кембель В. Аналогия как одна из форм диагностического мышления врача. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017, № 9. С. 83-85.

5. Тарасов К.Е., Великов В.К., Фролова А.И. Логика и семиотика диагноза: Методологические проблемы. М.: Медицина, 1989. 272 с.

6. Абаев Ю.К.Логика врачебного мышления. Журнал «Медицинские новости». 2007, №5. С. 16-22.

7. Phuong N.H., Kreinovich V. Fuzzy logic and its applications in medicine. Int J Med Inform. 2001, №62(2-3). р.р.165-173.

8. Б.А. Кобринский Логика аргументации в принятии решений в медицине. НТИ, сер.2. 2001, №9. С. 1-8.

9. Абаев Ю. К. Логика врачебного мышления. Мед. новости. 2007, № 5. С. 16-22.

10. Дебердеев И.Р. Роль клинического мышления в профессиональной деятельности врача. Бюл. мед. интернет-конференций. 2014, Т. 4, № 11. С. 1174.

11. Кафаров Т.Э. Значение знания формальной логики в диагностическом процессе медицинского образования. Вестник ДГМА. 2015, № 11. С. 54-57.

References

1. Jankowska D., Milewska A.J., Gorska U. Applications Of Logic In Medicine, Studies In Logic, Grammar And Rhetoric.2010, №21(34). p.p. 7-24.

2. Abaev Yu.K. Diagnosticheskoe myishlenie vracha i zakonyi logiki. Voennaya meditsina. 2008, №2. Р.66-69.

3. Fllonenko M. Psihologlya osobistlsnogo stanovlennya maybutnogo llkarya. Kiyiv: Tsentr uchbovoyi llteraturi, 2015. 334 p.

4. Tomnyuk N.D., Danilina E.P., Kembel V. Analogiya kak odna iz form diagnosticheskogo myishleniya vracha. Mezhdunarodnyiy zhurnal prikladnyih i fundamentalnyih issledovaniy.2017, № 9. p. 83-85.

5. Tarasov K.E., Velikov V.K., Frolova A.l. Logika i semiotika diagnoza: Metodologicheskie problemyi. M.: Meditsina, 1989. 272p.

6. Abaev Yu.K. Logika vrachebnogo myishleniya. Zhurnal «Meditsinskie novosti». 2007, №5. p.16-22.

7. Phuong N.H., Kreinovich V. Fuzzy logic and its applications in medicine. Int J Med Inform. 2001, №62(2-3). p.p.165-173.

8. Kobrinskiy B.A. Logika argumentatsii v prinyatii resheniy v meditsine. NTI, 2. 2001, №9. p.1-8.

9. Abaev, Yu. K. Logika vrachebnogo myishleniya. Med. novosti. 2007, № 5. p. 16-22.

10. Deberdeev I.R. Rol klinicheskogo myishleniya v professionalnoy deyatelnosti vracha. Byul. med. internet-konferentsiy. 2014, T. 4, № 11. p. 1174.

11. Kafarov T.E. Znachenie znaniya formalnoy logiki v diagnosticheskom protsesse meditsinskogo obrazovaniya. Vestnik DGMA. 2015, № 11. p. 54-57.

LOGICAL PROBLEMS' SOLVING AS A WAY FOR MODELLING OF LOGICAL COMPETENCE OF STUDENTS OF HIGHER MEDICAL

EDUCATIONAL INSTITUTIONS Ivanchuk M.A.

Higher State Educational Establishment of Ukraine "Bucovinian State Medical University", Ukraine Annotation. Logical competence is an important component of the professional competence of future physicians, since a logical approach to the formulation of clinical conclusions is an inalienable prerequisite for the development of modern evidence-based medicine, which is based on well-documented clinical opinions. The concept of scientific evidence has allowed medicine to reach a new level of development, to find out the nature of most diseases and to find effective treatment for many patients. If we consider proof from the point of view of logic, it is establishing if the inference is certain or uncertain. Consequently, the formation of the logical competence of future physicians will enable the upbringing of modern doctors who work on the principles of evidence-based medicine for the conscientious, accurate and meaningful use of the best results of clinical trials to choose the treatment of a particular patient.

The topic "Formal logic in solving problems of diagnosis, treatment and prevention of diseases", which is studied in the course of medical informatics, is devoted to the development of logical competence among students of higher medical schools. In practical classes, students study the basic notions of Boolean algebra and develop skills of applying them to classical logical tasks and tasks with medical content. In this paper, on the example of problems of medical content, the main ways of solving logical problems are considered. They are solution with the help of considerations, solution in accordance with the laws of algebra of logic, solution using truth tables. By solving logical problems, students develop logical thinking that in the future will help them make the right decisions in difficult clinical situations, which in turn helps to save health and even the lives of patients. Key words: logical competence, clinical thinking, logic, Boolean algebra, truth table.