Kuinka suuret luokan koot pandemian aikana ovat kolmoisvammoja

Kuinka suuret luokan koot pandemian aikana ovat kolmoisvammoja
Matemaattisten mallien avulla voidaan selvittää luokan koot ja kokoonpanot häiriöiden ja koulun sulkemisten minimoimiseksi.
(Shutterstock)

Koulu- ja lastenhoitokeskusten avaamissuunnitelmien laatiminen Pohjois-Amerikassa tänä syksynä on ollut pelottava tehtävä, sillä sekä pandemia että tieteelliset tietomme COVID-19: stä kehittyvät edelleen nopeasti.

Henkilökohtaisesti läsnä oleville opiskelijoille on otettava huomioon monia kysymyksiä: Kuinka tärkeää pintojen puhdistus ja desinfiointi on? Minkä ikäisten opiskelijoiden tulisi käyttää naamioita ja milloin? Mikä on paras tapa kohortissa? Kuinka suurien luokkakokojen tulisi olla?

Tieto siitä, kuinka COVID-19 leviää, on parantunut pandemian alkamisen jälkeen, mutta kun uudelleensuunnittelusuunnitelmia kehitettiin, havaitsimme tarpeen tutkia koulujen ja lastenhoitokeskusten tautitapauksia. Yhdistämällä taustamme matemaattisessa mallinnuksessa, epidemiologiassa, ympäristötieteissä ja lapsuuskasvatuksessa käsittelimme luokan kokoa.

Kehitimme matemaattisen mallin kodeissa ja luokkahuoneissa esiintyvistä taudinpurkauksista. Malli teki erittäin yllättävän ennusteen: kun luokkakoot kasvavat, COVID-19: n kielteiset vaikutukset kasvavat eksponentiaalisesti nopeammin.

Rakeinen lähestymistapa

Valitsimme Yksilökohtainen malli jossa erilliset henkilöt (aikuiset ja lapset) saavat olla vuorovaikutuksessa tiettyjen sääntöjen mukaisesti. Tämän erittäin yksityiskohtaisen lähestymistavan avulla voimme nähdä sosiaalisten ryhmittymien ja yksilöllisten ominaisuuksien vaikutukset henkilökohtaisiin tuloksiin, kuten koulupäivien puuttuminen.

Käyttämällä ikää ja kotitalouden kokoa koskevia tietoja Kanadan väestölaskentatiedot, rakensimme pienet populaatiot, joissa oli lapsikoulutuskeskuksia ja niihin liittyviä kotitalouksia, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta aikuisesta ja yhdestä tai useammasta lapsesta. Mallimme on pohjimmiltaan simuloitu virtuaalimaailma kouluista ja kodeista.

Kuva mallinnetuista simuloiduista kodeista (ylhäältä) ja lastenhoitokeskuksista (alhaalta). 'A' edustaa vanhempia, 'T' edustaa opettajaa, ympyrät ovat lapsia ja numerot edustavat lasten luokkatehtäviä.Kuva mallinnetuista simuloiduista kodeista (ylhäältä) ja lastenhoitokeskuksista (alhaalta). 'A' edustaa vanhempia, 'T' edustaa opettajaa, ympyrät ovat lapsia ja numerot edustavat lasten luokkatehtäviä. (Chris Bauch), Tekijä toimitti


 Hanki viimeisin InnerSelfistä


Lapset jaettiin luokkahuoneisiin satunnaisesti tai ryhmittelemällä sisarukset yhteen. Harkitsimme lastenhoitokeskuksia, joissa opiskelija / kouluttaja-suhde oli 7: 3, 8: 2 ja 15: 2. Harkitsimme myös ala-asteen skenaarioita, joissa opiskelija / kouluttaja-suhde oli 8: 1, 15: 1 ja 30: 1. Opiskelijat voivat osallistua luokkaan joka päivä tai vuorotellen henkilökohtaisen opetuksen viikon ja verkkokoulutuksen välillä seuraavalla viikolla.

Vaikuttavat tekijät

Sitten suoritimme COVID-19-tautitapahtumien tietokonesimulaation tässä asetuksessa. Oletimme, että kun COVID-19: n oireenmukainen tapaus ilmaantuu luokkahuoneeseen, se suljettiin 14 päiväksi.

Mutta luokkakokojen vaikutusten mallintaminen taudinpurkauksiin on hankalaa.

Koulut on suljettu suuren osan ensimmäisestä aallosta joten kouluikäiset lapset eivät - kenties yllättäen - ottaneet huomioon merkittävää osaa tapauksista tänä aikana. Lisäksi lapset ovat todennäköisemmin oireettomia, eikä heidän siksi ilmoiteta olevan COVID-19. Useat muut tekijät voivat vaikuttaa sekä tautipesäkkeiden riskiin että kokoon.

Joten miten voimme ennustaa miltä koulupesäkkeet näyttävät, kun otetaan huomioon, että koulut eivät ole olleet auki Ontariossa maaliskuun 2020 jälkeen? Koska emme tiedä kaikkia oikeita syötettäviä arvoja, käytimme lähestymistapaa "epävarmuusanalyysi, ”Tieteellisen tutkimuksen kulmakivi - myöntää, ettet tiedä kaikkea.

Tämä lähestymistapa tarkoitti sitä, että muuttaisimme mallin panoksia ja tutkimme, miten ne vaikuttavat ennusteisiin. Erotimme esimerkiksi "korkean tartunnan" oletuksen, jossa virus voi levitä nopeasti, ja "matalan tartunnan" oletuksen, jossa viruksen leviämistä hidastetaan maskien, desinfioinnin ja fyysisen etäisyyden avulla.

Kolminkertainen pahoinpitely

Kaikissa epävarmuusanalyysissämme käytetyissä permutaatioissa yllätyimme siitä, että kun luokan koko kaksinkertaistui, sulkemiseen menetettyjen tapausten ja opiskelijapäivien määrä yli kaksinkertaistui. Opiskelijapäivät lasketaan kertomalla sulkemispäivien määrä asianomaisten opiskelijoiden lukumäärällä, ja jokaisen luokan koon kaksinkertaistumisen myötä ne nousivat kertoimilla XNUMX–XNUMX.

Luokan koon vaikutus COVID-19 -tapauksiin (ylhäällä) ja menetettyihin opiskelijapäiviin (alhaalla) matalan lähetysmallin skenaariossa.Luokan koon vaikutus COVID-19 -tapauksiin (ylhäällä) ja menetettyihin opiskelijapäiviin (alhaalla) matalan lähetysmallin skenaariossa. (Chris Bauch), Tekijä toimitti

Kun nostimme siirtonopeutta, se muutti tapausten kokonaismäärää, mutta sulkemiseen menetettyjen tapausten tai opiskelijapäivien suhteellinen lukumäärä eri luokan kokoskenaarioiden välillä ei muuttunut paljoakaan: suuremmat luokat olivat aina suhteellisen huonompia kuin pienemmät luokat, ja suunnilleen samalla kertoimella kahdesta viiteen.

Kuvailemme tätä "kolminkertaiseksi pahoinpitelyksi". Ensinnäkin, kun luokan koot ovat suuremmat, on todennäköisempää, että yksi lapsista on positiivinen. Toiseksi, kun kyseisen lapsen tulos on positiivinen ja luokka on suljettu, suuremman luokan sulkeminen vaikuttaa useampaan lapseen. Kolmanneksi, siihen mennessä, kun tapaus on tunnistettu, opiskelija on saattanut tartuttaa virusta useita päiviä tai joku muu luokassa voi olla oireeton ja välittänyt useita päiviä. Tämä kolmas kohta on ratkaiseva - on yhä selvempää, että SARS-CoV-2 voidaan levittää aerosolihiukkasilla.

Muut seuraukset

Pahin skenaario oli suurella marginaalilla 30: 1-suhde ala-asteen oppilaitoksessa. Siirtyminen 15: 1-suhteeseen vaihtuvilla viikoittaisilla kohorteilla (15: 1A) vähensi lopettamiseen menetettyjen tapausten ja opiskelijapäivien määrää noin neljä kertaa. Ja vaikka korkeampien opiskelijoiden ja kouluttajien suhde antaa useammille opiskelijoille mahdollisuuden saada henkilökohtaista opetusta, ne aiheuttavat myös enemmän häiriöitä johtuen useammasta tarpeesta sulkea luokkahuoneet tapauksen havaittuaan.

Lisäksi koulujen ja lastenhoitokeskusten sulkemisella on todennäköisesti merkittäviä psykologisia, sosiaalisia ja henkisiä terveysvaikutuksia vanhemmille ja lapsille. Ja koska taudinpurkauksia voi tapahtua milloin tahansa, työskentelevät vanhemmat saattavat joutua vetämään työstään vain vähän tai ilman ennakkoilmoitusta.

Eteenpäin

Koulut ja lastenhoitokeskukset ovat jo avanneet uudelleen. Jotkut piirit ovat saaneet mennä ensisijaisen mallin avulla, joka sallii pienemmän luokkakoon, ja tämä on askel oikeaan suuntaan.

On myös monia esimerkkejä siitä, miten koulupiirit voivat pienentää luokan kokoa pienin kustannuksin. Esimerkiksi päiväkodin luokat, joissa on kaksi opettajaa, voivat jakaa kahteen ryhmään, joista toinen käyttää kirjastoa, kuntosalia tai viettää enemmän aikaa ulkona.

Jos yleinen koulun sulkeminen tapahtuu jälleen tänä syksynä, suosittelemme, että suunnitelmien uudelleen avaamisessa kiinnitetään erityistä huomiota luokan kokoon. Vaikka tautitapausten riski ei koskaan tule olemaan nolla edes pienillä luokilla, olisi järkevää, että luokkakoot ovat pienempiä, joten nämä häiriöt vaikuttavat mahdollisimman pieneen määrään lapsia ja perheitä. Sillä välin vanhemmille ja hoitajille on parasta tehdä käydä rehellisiä ja avoimia keskusteluja siitä, miten sulkeminen näyttää heidän perheeltään, mukaan lukien työ- ja lastenhoitojärjestelyt.

Matematiikka kertoo meille, että koulun tai luokkahuoneen sulkeminen on todellisuutta monille koulupiireille tänä syksynä.Conversation

Tietoja Tekijät

Soveltavan matematiikan professori Chris Bauch, University of Waterloo; Brendon Phillips, Ph.D. opiskelija, soveltava matematiikka, University of Waterloo; Dillon Thomas Browne, apulaisprofessori, psykologia, University of Waterlooja Madhur Anand, professori ja johtaja, maailmanlaajuinen ekologisten muutosten ja kestävän kehityksen laboratorio, Guelphin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Saan aikaan vähän ystävieni avulla
enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

TOIMITTAJAT

InnerSelf-uutiskirje: marraskuu 29, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
Tällä viikolla keskitymme näkemään asiat toisin ... katsomaan toisesta näkökulmasta, avoimella mielellä ja avoimella sydämellä.
Miksi minun pitäisi jättää huomiotta COVID-19 ja miksi en
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Vaimoni Marie ja minä olemme sekapari. Hän on kanadalainen ja minä amerikkalainen. Viimeiset 15 vuotta olemme viettäneet talvemme Floridassa ja kesämme Nova Scotiassa.
InnerSelf-uutiskirje: marraskuu 15, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
Tällä viikolla pohdimme kysymystä: "minne mennään täältä?" Aivan kuten minkä tahansa siirtymisrituaalin kohdalla, olipa kyseessä valmistuminen, avioliitto, lapsen syntymä, keskeiset vaalit tai lapsen menettäminen (tai löytäminen)…
Amerikka: Vaunumme kiinnittäminen maailmalle ja tähdille
by Marie T Russell ja Robert Jennings, InnerSelf.com
No, Yhdysvaltain presidentinvaalit ovat nyt takanamme ja on aika tehdä tilannekatsaus. Meidän on löydettävä yhteinen kanta nuorten ja vanhojen, demokraattien ja republikaanien, liberaalien ja konservatiivien välillä, jotta voimme todella tehdä…
InnerSelf-uutiskirje: lokakuu 25, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
InnerSelf-verkkosivuston "iskulause" tai alaotsikko on "Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet", ja se on täsmälleen tämän viikon uutiskirjeen teema. Artikkeleidemme ja kirjoittajiemme tarkoituksena on…