При подготовке студентов по специальности «Лечебное дело» материал курса «Физика, математика» должен учитывать специфику медицинской специальности. Материал курса должен уделять внимание рассмотрению физических процессов в организме, физических методов диагностики заболеваний и исследования биологических систем, влиянию физических факторов на живой организм и физическим свойствам биологических тканей и органов.
Как уже отмечалось ранее [1], одной их важнейших компонент современного профессионального образования является организация самостоятельной работы студентов вследствие уменьшения количества аудиторных занятий с одновременным возрастанием требований к качеству профессиональной подготовки специалистов.
В статье обсуждается методика проведения одного из практических занятий по теме «Метаболизм. Содержание энергии в продуктах питания». Для лучшего усвоения данного вопроса студентам предлагается предварительно просмотреть видеоролик, содержащий краткую теоретическую справку по теме «Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики» и примеры решения задач. Практическое занятие также начинается с краткого теоретического обзора темы «Метаболизм», где вводятся основные законы, понятия и приводятся соответствующие формулы. Для решения задач студенты получают распечатанные табл. 1–3 (см. ниже) со значениями энергетической ценности некоторых пищевых продуктов.
Таблица 1
Средние значения энергетической ценности пищевых продуктов [2]
|
Продукт |
Энергетическая ценность (ккал/г) |
Энергетическая ценность, полученная при калориметрии (ккал/г) |
|
Углеводы |
4,02 |
4,10 |
|
Белки |
4,20 |
5,65 |
|
Этанол |
7,00 |
7,10 |
|
Жир |
8,98 |
9,45 |
Таблица 2
Энергетическая ценность одного «стандартного пончика»
|
18 г жиров |
× 9 ккал/г |
= 162 ккал |
|
29 г углеводов |
× 4 ккал/г |
= 116 ккал |
|
2 г белков |
× 4 ккал/г |
= 8 ккал |
|
Общая масса 49 г |
= 286 ккал |
Условия некоторых предлагаемых на занятии задач приводятся ниже.
1. Глазированный пончик, который мы назвали «стандартным пончиком» продается как отдельный продукт в течение многих лет, хотя и в различных упаковках. В 2006 году, к примеру, на упаковке такого пончика было написано: жиры 26 г, углеводы 29 г, белки 2 г, общая масса 64 г. Сравните энергетическую ценность этого пончика и нашего «стандартного пончика» (табл. 1).
2. Другой пончик той же фирмы содержит 13 г жиров, 34 г углеводов и 2 г белка при общей массе 60 г.
(а) Сравните указанную на упаковке энергетическую ценность этого пончика (260 ккал) с энергетической ценностью «стандартного пончика».
(б) Определите, какой процент калорий определяется жирами.
(в) Определите, какой процент массы пончика не связан ни с жирами, ни с белками, ни с углеводами.
3. Определите, энергетическая ценность какого из продуктов питания, среди приведенных в таблице 3, не может быть объяснена содержанием белков, жиров и углеводов? Почему?
4. Содержание энергии в некотором фрукте составляет 0,4 ккал/г, а в том же фрукте, но после его высушивания, энергетическое содержание составляет 2,4 ккал/г. Предположим, что этот фрукт состоит только из воды, сахара и неметаболизирующих веществ (клетчатки). Найдите, какую часть составляет каждая из этих составляющих в нормальном и в высушенном фрукте.
5. Вы съедаете 456 г некоего продукта. Вам известно, что 10 % веса этого продукта составляет вода, 5 % веса неперевариваемые элементы и что 30 % калорий содержатся в виде жира. Сколько калорий вы потребите, съев этот продукт?
6. Состав одной из предлагаемых диет таков, что 40 ± 5 % калорий входят в состав углеводов и по 30 ± 5 % калорий входят в состав белков и жиров. Используя табл. 3, составьте две различные диеты с таким распределением калорий и общей калорийностью 2000 ккал в сутки.
Таблица 3
Состав и энергетическая ценность съедобной части наиболее употребляемых продуктов питания [2]
|
Продукт |
Масса (г) |
Энергия (г) |
Углеводы (г) |
Белки (г) |
Жиры(г) |
Вода(%) |
|
Белый хлеб, 1 кусок |
25 |
67 |
12 |
2 |
1 |
37 |
|
Овсяная каша, 1 чашка |
234 |
145 |
25 |
6 |
2 |
85 |
|
Цельное молоко, 1 чашка |
244 |
150 |
11 |
8 |
8 |
88 |
|
Сливочное масло |
113 |
813 |
следы |
1 |
32 |
16 |
|
Творог, 4% |
225 |
233 |
6 |
28 |
10 |
79 |
|
Жареная грудка цыпленка |
86 |
142 |
0 |
27 |
3 |
65 |
|
Жареная говядина |
85 |
231 |
0 |
21 |
16 |
56 |
|
Жареный лосось |
85 |
184 |
0 |
23 |
9 |
62 |
|
1 сырое яблоко |
138 |
81 |
21 |
следы |
следы |
84 |
|
Курага |
35 |
83 |
22 |
1 |
следы |
31 |
|
1 апельсин |
131 |
62 |
15 |
1 |
следы |
87 |
|
Сырая морковь |
72 |
31 |
7 |
1 |
следы |
88 |
|
Вареный картофель |
202 |
220 |
51 |
5 |
следы |
71 |
|
Жареный картофель |
134 |
458 |
53 |
6 |
25 |
35 |
|
Кока-кола |
370 |
152 |
38 |
0 |
0 |
89 |
|
Пиво |
355 |
146 |
13 |
1 |
0 |
92 |
|
Джин, водка, виски |
42 |
105 |
следы |
0 |
0 |
64 |
|
Красное вино |
103 |
74 |
2 |
следы |
0 |
89 |
Преподаватель решает две-три задачи у доски со всеми необходимыми объяснениями, отвечает на вопросы студентов, а затем предлагает им решить некоторые задачи самостоятельно. Задача № 6 представляет особый интерес и требует для решения дополнительного времени, поэтому часто задается как домашняя контрольная работа.
Как показывает практика, такой комплексный подход к организации занятий по курсу «Физика, математика» позволяет повысить интерес студентов к данному предмету, интенсифицировать процесс обучения и существенно улучшить качество образования.