Проблема активізації пізнавальної діяльності здобувачів вищої освіти залишається актуальною у сучасній педагогічній науці, особливо в медичній освіті, де вона пов’язана з формуванням клінічного мислення, аналітичних здібностей і готовності до безперервного професійного розвитку. Під час опанування фундаментальних дисциплін, зокрема молекулярної біології, часто спостерігається зниження навчальної мотивації, що зумовлено складністю матеріалу, високим рівнем абстракції та обмеженими можливостями його практичного застосування [1].
Опанування молекулярної біології потребує розуміння складних молекулярних механізмів функціонування клітини. Водночас переважання традиційних репродуктивних методів навчання призводить до фрагментарного засвоєння знань і зниження залученості студентів, що актуалізує потребу в більш ефективних практико-орієнтованих підходах [2].
Сучасний розвиток біомедицини, зокрема технологій редагування геному, відкриває нові можливості для оновлення навчального процесу. У цьому контексті використання практико-орієнтованих завдань, що моделюють реальні наукові й клінічні ситуації, є ефективним засобом підвищення пізнавальної активності студентів [3].
У межах дисципліни «Молекулярна біологія» впроваджено практичне заняття з проєктування направляючих РНК (gRNA) для системи CRISPR/Cas9 як засобу активізації пізнавальної діяльності студентів.
Метою заняття було формування розуміння механізмів геномного редагування, розвиток навичок аналізу нуклеотидних послідовностей і біоінформатичного проєктування, а також стимулювання пізнавальної активності через розв’язання клінічно орієнтованих завдань.
Методика реалізовувалася в межах стандартного практичного заняття без поділу на контрольні та експериментальні групи та без рандомізації, що відповідає початковому етапу апробації освітніх інновацій. Такий підхід забезпечував природні умови навчання та дозволяв оцінити освітній ефект у реальному освітньому середовищі.
Реалізація заняття передбачала кілька послідовних етапів. На першому етапі студенти здійснювали пошук генів-мішеней у міжнародних біоінформатичних базах даних (NCBI Gene) та отримували нуклеотидні послідовності у форматі FASTA, що сприяло формуванню навичок роботи з науковими ресурсами та первинного аналізу генетичної інформації. Другий етап передбачав проєктування gRNA із використанням онлайн-інструменту CHOP-CHOP. Студенти визначали цільові ділянки ДНК з урахуванням PAM-послідовності (NGG), необхідної для активності нуклеази SpCas9. На третьому етапі здійснювався відбір оптимальних варіантів gRNA за параметрами GC-вмісту, локалізації сайту-мішені та ймовірності off-target ефектів. Отримані результати аналізувалися та обґрунтовувалися студентами.
Для забезпечення клінічної спрямованості навчання використовувалися гени, пов’язані з патологічними процесами (DNMT1, HBВ, HTT, TP53, BRCA1), що забезпечувало інтеграцію фундаментальних знань із медичною практикою.
Оцінювання здійснювалося якісними методами: педагогічне спостереження, аналіз виконаних завдань і рефлексивні відповіді студентів.
Результати впровадження засвідчили підвищення пізнавальної активності студентів. Відзначалося зростання залученості, ініціативності, кількості запитань і участі в обговореннях. Аналіз робіт показав розвиток аналітичних умінь: студенти коректно працювали з біоінформатичними інструментами, інтерпретували результати оцінювали off-target ризики та прогнозували наслідки генетичних змін.
Важливим результатом стало формування зв’язку між теоретичними знаннями та клінічними застосуваннями. Студенти самостійно пропонували приклади використання CRISPR/Cas9 для моделювання спадкових захворювань, зокрема патологій, пов’язаних із геном HBB, а також для дослідження нейродегенеративних і онкологічних процесів (HTT, TP53, BRCA1).
Отже, виконання практичного завдання сприяло переходу від репродуктивного до аналітико-дослідницького рівня навчальної діяльності.
Інтеграція практико-орієнтованого заняття з проєктування gRNA для системи CRISPR/Cas9 у курс молекулярної біології є ефективним засобом підвищення пізнавальної активності студентів і формування клінічно орієнтованого мислення. Отримані результати підтверджують доцільність подальшого впровадження подібних освітніх практик і можуть бути використані для вдосконалення підготовки майбутніх медичних фахівців.
Список літератури:
1. Михайлова А., Яніцька Л. Професійно-орієнтоване освітнє середовище формування фахових компетентностей здобувачів вищої медичної освіти у процесі вивчення молекулярної біології. Перспективи та інновації науки. 2025. № 11 (57). С. 931–943. DOI: 10.52058/2786-4952-2025-11(57)-931-943.
2. Pieczynski J. N., Santisteban M. S. CRISPR for course-based undergraduate research experiences. In: Wolyniak M. J. et al. (eds). Introduction to CRISPR-Cas9 Techniques. Springer, 2025. P. 85-102. DOI: 10.1007/978-3-031-73734-3_5.
3. Car J., Ong Q. C., Erlikh Fox T. et al. The Digital Health Competencies in Medical Education Framework: An international consensus statement based on a Delphi study. JAMA Network Open. 2025. Vol. 8(1). С. 2453131. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2024.53131.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter