의과대학생을 미래학습에 준비시키는 용도로 기초의학교육 (Med Educ, 2014)

의과대학생을 미래학습에 준비시키는 용도로 기초의학교육 (Med Educ, 2014)

Preparing medical students for future learning using basic science instruction

Maria Mylopoulos1 & Nicole Woods2

도입

INTRODUCTION

'미래 학습을 위한 준비(PFL)'의 구인는 

• 가용 자원으로부터 새로운 정보를 배우고, 

• 새로운 학습을 과거의 경험과 연관시키며, 

• 문제 해결에 있어 혁신과 유연성을 증명하는 능력으로 이해된다.1

The construct of ‘preparation for future learning’ (PFL) is understood as the ability to learn new information from available resources, relate new learning to past experiences and demonstrate innovation and flexibility in problem solving.1

적응적 전문지식Adaptive expertise 은 임상 실무에서 탁월함을 나타내는 것으로 이해되며, 비판적으로, 훈련 내내 개발되어야 하는 학습 기술이다.4,5

Adaptive expertise is understood to represent excellence in clinical practice2,3 and, critically, to be the product of a learned skill set that must be developed throughout training.4,5

PFL은 학생들이 [하나의 문제 해결 상황에서 다음 문제 해결 시점으로 자신의 지식을 전달할 수 있는 정도]를 탐구하는 학습 전이에 관한 연구를 통해 교육 문헌에 나타났다.1

Preparation for future learning has emerged in the education literature through studies in the area of learning transfer, which explore the extent to which students are able to transfer their knowledge from one problem-solving situation to the next.1

최근 연구원들은 가장 훌륭한 문제 해결 교육일지라도 학생들이 실제로 마주칠 수 있는 모든 상황에 대비할 가능성은 낮다는 사실에 초점을 맞추고 있다. 예를 들어, 학생들이 가능한 한 많은 문제 해결 컨텍스트를 경험할 수 있도록 하기 위한 의료 교육자들의 노력에도 불구하고, 의사는 이전에 본 적이 없는 새로운 문제와 컨텍스트에 직면할 수밖에 없다.

recently researchers have focused on the fact that even the finest problem-solving instruction is unlikely to prepare students for every situation they might come across in practice. For example, despite the efforts of medical educators to ensure that students experience as many problem-solving contexts as possible,6 it is inevitable that physicians will encounter new problems and contexts they have never seen before.

습득한 지식을 적용하고 복제하는 능력은 의사들이 효과적으로 의료행위를 수행할 준비로는 충분하지 않다. 더욱이 적응적 전문가는 습득한 지식을 효과적이고 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 새로운 문제에 직면했을 때 새로운 해결책을 세울 수 있을 것으로 기대된다.7

the ability to apply and replicate acquired knowledge is insufficient to enable physicians to perform effectively. Moreover, adaptive experts are expected to be both able to use their acquired knowledge effectively and efficiently, and able to construct new solutions when faced with novel problems.7

교과과정에 기초과학을 포함시키는 가장 강력한 주장은 그것이 미래의 학습을 위한 준비도구 역할을 한다는 것이다. 우즈12는 기초과학 훈련의 가치는 학생들에게 [임상 지식의 이해를 위한 일관된 프레임워크의 개발]을 돕는 것이라고 주장한다.

the most powerful argument for the inclusion of basic science in the curriculum is that it serves as a preparatory tool for future learning. Woods12 argues that the value of basic science training is its ability to assist students with the development of a coherent framework for the understanding of clinical knowledge.

따라서 기초 과학 교육을 사용하여 훈련된 학생들은 그들의 현존하는 정신적 표현에 새로운 임상 정보를 더 잘 통합할 수 있을 것이고 새로운 진단 문제를 더 빨리 해결할 수 있을 것이다. 따라서 기초과학교육은 PFL지침의 일종으로 볼 수 있다.

Students trained using basic science instruction might therefore be better able to incorporate novel clinical information into their existing mental representations and more quickly solve new diagnostic problems . Therefore, basic science instruction can be considered to be a form of PFL instruction

본 연구의 목적은 PFL 평가(PFLA)에 대한 임상적으로 성능에 초점을 맞춘 지침과 기초 과학 지침의 영향을 비교하는 것이었다.

The objective of this research was to compare the impact of basic science instruction with that of clinically focused instruction on performance on a PFL assessment (PFLA).

방법

METHODS

설계

Design

본 연구는 PFLA가 두 가지 교육 방법 중 하나를 사용하여 훈련된 학생들 사이의 성능 차이를 드러낼 수 있는지 여부를 결정하기 위해 Bransford와 Schwartz,1,8에서 채택된 '이중 전이' 설계를 채택했다.

This study employed a ‘double transfer’ design, adapted from Bransford and Schwartz,1,8 to determine whether a PFLA can reveal differences in performance between students trained using one of two instructional methods (clinically focused instruction and basic science instruction, respectively)

(Fig. 1).

자료 개발

Material development

교육 자료

Instruction materials

임상 컨설턴트와 함께, 연구팀의 구성원들은 이전의 실험에서 적응한 8개 범주의 신경 질환에 대한 기초적인 과학 메커니즘을 기술하는 징후와 증상 및 구절 목록을 작성했다.13,14 4개 범주의 범주는 신경 질환의 일반적인 분류(상기 운동 니어)를 나타낸다.유론병변, 운동신경병변, 신경근육 접합 장애 및 근육 질환). 다른 네 가지 범주는 이러한 분류(뇌졸중, 골수중력, 척수압축, 다낭성)의 보다 구체적인 예였다.

Along with the clinical consultants, members of the research team created a list of signs and symptoms and passages describing the underlying basic science mechanisms for eight categories of neurological disease adapted from previous experiments.13,14 

• Four of the categories represented general classifications of neurological disease (upper motor neuron lesions, lower motor neuron lesions, neuromuscular junction disorders and muscle disease). 

• The other four categories were more specific examples of these classifications (brainstem stroke, myasthenia gravis, spinal cord compression and polyneuropathy).

연구의 초기 지침 단계에서는 각 일반 분류를 설명하는 4개의 개별 서술 구절로 구성된 2개의 학습 자료를 작성했다. 

• 임상적 징후와 증상만 기술한 한 세트의 교육 자료, 

• 두 번째 세트는 징후와 증상 및 기본적인 과학 메커니즘을 포함했다.

For the initial instruction phase of the study, we created two sets of learning materials each consisting of four separate narrative passages describing each of the general classifications. One set of instructional materials described only the clinical signs and symptoms; the second set included the signs and symptoms plus underlying basic science mechanisms.

평가 자료

Assessment materials

암기 퀴즈

Memory quizzes

초기 학습 후 평가와 PFL 명령 단계 후 평가는 메모리 쿼리 및 진단 평가의 두 가지 구성 요소로 이루어졌다. 첫째, 참가자의 학습 자료에 대한 기초적 획득을 독립적으로 평가하기 위해 기억에서 대답할 일련의 객관식 질문(MCQ)을 사용하였다. 이러한 짧은 퀴즈는 문제 해결보다는 사실의 인식을 평가하도록 설계되었기 때문에 초기 평가 및 PFLA와 구별되는 것으로 간주되었다.

Assessment after initial learning and after the PFL instruction phase consisted of two components: memory quizzes, and diagnostic assessments. First, a series of multiple-choice questions (MCQs) to be answered from memory were used to independently assess participants’ basic acquisition of the learning material. These short quizzes were considered as distinct from the initial assessment and the PFLA as they were designed to assess the recognition of facts rather than problem solving.

초기 평가와 PFLA 진단검사

Initial assessment and PFLA diagnostic tests

기억력 퀴즈와 대조적으로, 초기 평가와 PFLA는 학생들이 단순히 임상 사실을 상기하지 않고 임상 사례를 해결하도록 요구하였다.

By contrast with the memory quizzes, the initial assessment and the PFLA required that students solve clinical cases and not simply recall clinical facts.

이 과정의 최종 결과는 4개의 광범위한 범주에서 도출한 16개의 사례로 구성된 초기 평가와 4개의 특정 질병을 언급하는 16개의 사례로 구성된 PFLA이다.

The end result of this process was the initial assessment, which consisted of 16 cases drawn from the four broader categories, and the PFLA, which consisted of 16 cases referring to the four specific diseases.

참여자와 자료수집

Participants and data collection

참가자들은 먼저 맞춤형 컴퓨터 프로그램을 통해 네 가지 광범위한 분류 범주(상부 운동 뉴런 병변, 하부 운동 뉴런 병변, 신경근육 접합 장애 및 근육 질환)를 배우도록 요청받은 초기 학습 단계를 완료했다.

Participants first completed the initial instruction phase in which they were asked to learn four broad classification categories (upper motor neuron lesions, lower motor neuron lesions, neuromuscular junction disorders and muscle disease) via a custom designed computer program.

BS 조건의 참가자들은 각 질병의 임상적 특징과 각 특징이 발생하는 이유를 설명하는 기본 과학 메커니즘을 포함하는 네 가지 기초 과학 질병 설명을 검토했다.

Participants in the BS condition reviewed four basic science disease descriptions, which included the clinical features of the respective diseases and basic science mechanisms explaining why each feature occurred.

CL 조건의 참가자들은 4개의 해당 임상 질병 설명을 검토했으며, 여기에는 수반되는 역학 요인이 포함된 임상 특징이 포함되었다.

Participants in the CL condition reviewed four corresponding clinical disease descriptions, which included clinical features with accompanying epidemiological factors.

초기 지침 단계에 따라, 두 조건의 참가자들에게 초기 학습 자료의 임상적 측면에 대한 기억 시험을 완료하도록 요청하였다. 그런 다음 학생들은 진단 기술을 평가하기 위해 설계된 초기 평가를 완료했다. 참가자들은 총 16개의 환자 사례를 읽고 가장 적절한 진단을 선택해야 했다.

Following the initial instruction phase, participants in both conditions were asked to complete a memory test of the clinical aspects of the initial learning material. Students then completed the initial assessment designed to assess diagnostic skill. Participants were required to read a total of 16 patient cases and to select the most appropriate diagnosis.

그런 다음 참가자들에게 PFL 학습 단계를 완료하도록 요청하였다. 이미 신경 질환의 일반적인 분류를 배운 학생들은 이제 그러한 범주의 네 가지 구체적인 예를 배워야 했다. 학생들은 초기 교육 단계에서 제시되지 않았던 4개의 새로운 질병 설명을 읽는다.

Participants were then asked to complete the PFL instruction phase. Having already learned the general classifications of neurological diseases, students were now required to learn four specific examples of those categories. Students read four novel disease passages that had not been presented in the initial instruction phase.

학생들에게 20개의 새로운 기억력 테스트 항목이 제시되었다. 새로운 질병의 임상적 특징에 대한 그들의 지식을 평가하기 위해서. 마지막으로 참가자들은 새로운 질병 상태를 바탕으로 16개의 새로운 환자 사례를 진단해야 하는 PFLA를 완료했다.

Students were then presented with 20 new memory test items assessing their knowledge of the clinical features of the novel diseases. Finally, participants completed the PFLA, which required them to diagnose 16 new patient cases based on the novel disease conditions.

자료 분석

Data analysis

결과

RESULTS

(Fig. 2).

고찰

DISCUSSION

우리의 결과는 기초과학 교육을 함께 받은 참가자들이, 임상적으로만 초점을 둔 교육을 받은 참가자들보다 새로운 관련 내용을 더 잘 배운다는 것을 보여준다.

our results indicate that participants who received basic science instruction demonstrated better learning of novel related content than did those who received only clinically focused instruction.

적응적 전문성을 탐구하는 연구자들은 적응 전문가가 새로운 문제 해결 맥락에서 지식을 유연하게 사용하는 능력은 해석적 지식(knowing with)에 초점을 맞춘 교육과 평가를 통해 학습되며, 복제적(knowing that)이나 적용적(knowing how)를 통해 학습되는 것이 아니라고 말한다.

researchers exploring adaptive expertise have suggested that the ability of adaptive experts to flexibly use knowledge in new problem-solving contexts is learned through instruction and assessment that focus on interpretive knowing (knowing with), rather than replicative (knowing that) or applicative (knowing how) knowing.1,15 

기초과학 교육을 포함하는 것은 이러한 형태의 학습을 지원하고 따라서 적응적 전문지식의 개발을 더욱 광범위하게 지원하는 것으로 보인다.

The inclusion of basic science instruction appears to support this form of learning and thus the development of adaptive expertise more broadly.

일부 연구자들은 기초과학의 긍정적인 영향을 밝혀내기 위한 이것과 다른 유사한 연구들의 실패가 그러한 영향은 존재하지 않는다는 주장을 뒷받침한다고 결론지었다.911 더구나 임상교사와 학생들은 종종 기초과학 연수의 가치를 보기 위해 애쓴다.16 우리의 결과는 기존 연구에 대한 다른 해석을 제안한다.

Some researchers have concluded that the failure of this and other similar studies to uncover the positive impact of basic science supports the claim that no such impact exists.9–11 Moreover, clinical teachers and students often struggle to see the value of basic science training.16 Our results imply a different interpretation of this body of research

전통적으로 의학교육에서의 평가는 학습 자료를 복제replicate하고 적용apply하는 학생들의 능력을 평가하는 반면, PFL 평가는 학생들이 새로운 내용을 학습하는 데 지식을 사용할 수 있는 정도를 평가한다. 따라서 PFL 평가는 어떤 의학교육이 [학생들이 미래 문제 해결에서 혁신적이고 유연하게 대처할 수 있도록 가장 잘 준비시키는지]를 판단하는 데 사용될 수 있다.

whereas assessment in medical education traditionally evaluates students’ ability to replicate and apply learning material, PFL assessments that explore the extent to which students are able to use their knowledge to learn new content can be used to determine which educational practices in medicine (e.g. basic science instruction, test-enhanced learning17,18) are best able to prepare students to be innovative and flexible in their future problem solving.

특히, 지식의 응용이나 복제의 입증보다 [새롭게 내용을 배우는 것에 중점을 두는 것]은 평가에 대한 우리의 이해에 중요한 의미를 가진다.

In particular, an emphasis on learning novel content rather than demonstrating the application or replication of prior knowledge has significant implications for our understanding of assessment

적응형 전문가들은 'optimal adaptability corridor'라는 것을 발휘한다. 즉, 이는 직무수행 중 효율적 문제해결과 혁신적 문제해결의 균형을 맞추는 것이다. 적응형 전문지식을 개발하려면 발달과정 내내 동일한 균형을 유지해야 하므로, [효율적 실천]과 [혁신적 실천] 모두에 초점을 맞춘 교육이 필요하다.7 따라서 적응형 전문성 개발을 위해서는 전통적인 방식과 PFL 지침과 평가를 모두 할 수 있는 여지가 있다고 주장할 수 있다.19,20

Adaptive experts work within what has been described as the ‘optimal adaptability corridor’, balancing efficient and innovative problem solving in their work. Developing adaptive expertise requires that the same balance be maintained throughout development, thus requiring instruction that is focused on both the efficiencyand the innovation-related dimensions of practice.7 It can be argued therefore that there is a place for both traditional and PFL instruction and assessments in the development of adaptive expertise.19,20

유사한 조건에서 자발적인 지식 전이의 사례를 찾으려는 많은 연구에서, 성공적인 전이는 관찰하기 어렵다는 결론을 내려왔다.21,22 한 문제의 해결책을 새로운 문제의 해결에 직접 적용해야 하는 기존의 transfer에 연구와 달리, PFL은 성공적인 전이를 [새로운 문제의 해결을 위한 플랫폼으로서 기존 경험의 사용]으로 정의한다. 학습자가 특정 해결책을 어떻게 전이하는지를 평가하는 것에서, 새로운 지식의 습득을 위한 기초를 제공하는 것으로 초점을 옮겼다는 사실은 아마도 다른 사람들이 실패한 곳에서 성공적인 전이가 발견되었다는 것을 설명해 줄 것이다.

it is important to note that a large body of research attempting to find instances of spontaneous transfer of knowledge under similar conditions has revealed that successful transfer is notoriously difficult to observe.21,22 Unlike traditional investigations of transfer, which require the direct application of the solution of one problem to a novel problem, PFL defines successful transfer as the use of the prior experience as a platform for the solution of novel problems. The fact that we shifted our focus from assessing how learners’ transfer a specific solution to giving them a foundation for the acquisition of new knowledge probably explains our finding of successful transfer where others have failed.

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Med Educ. 2014 Jul;48(7):667-73. doi: 10.1111/medu.12426.

Preparing medical students for future learning using basic science instruction.

Mylopoulos M1, Woods N.

Author information

1

SickKids Learning Institute, The Hospital for Sick Children and The Wilson Centre University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.

Abstract

OBJECTIVES:

The construct of 'preparation for future learning' (PFL) is understood as the ability to learn new information from available resources, relate new learning to past experiences and demonstrate innovation and flexibility in problem solving. Preparation for futurelearning has been proposed as a key competence of adaptive expertise. There is a need for educators to ensure that opportunities are provided for students to develop PFL ability and that assessments accurately measure the development of this form of competence. The objective of this research was to compare the relative impacts of basic science instruction and clinically focused instruction on performance on a PFL assessment (PFLA).

METHODS:

This study employed a 'double transfer' design. Fifty-one pre-clerkship students were randomly assigned to either basic scienceinstruction or clinically focused instruction to learn four categories of disease. After completing an initial assessment on the learned material, all participants received clinically focused instruction for four novel diseases and completed a PFLA. The data from the initial assessment and the PFLA were submitted to independent-sample t-tests.

RESULTS:

Mean ± standard deviation [SD] scores on the diagnostic cases in the initial assessment were similar for participants in the basicscience (0.65 ± 0.11) and clinical learning (0.62 ± 0.11) conditions. The difference was not significant (t[42] = 0.90, p = 0.37, d = 0.27). Analysis of the diagnostic cases on the PFLA revealed significantly higher mean ± SD scores for participants in the basic science learningcondition (0.72 ± 0.14) compared with those in the clinical learning condition (0.63 ± 0.15) (t[42] = 2.02, p = 0.05, d = 0.62).

CONCLUSIONS:

Our results show that the inclusion of basic science instruction enhanced the learning of novel related content. We discuss this finding within the broader context of research on basic science instruction, development of adaptive expertise and assessment in medicaleducation.

© 2014 John Wiley & Sons Ltd.

PMID:

 

24909528

 

DOI:

 

10.1111/medu.12426