Seberapa Besar Ukuran Kelas Selama Pandemi Adalah Triple Whammy
Model matematika dapat membantu mengetahui ukuran dan konfigurasi kelas untuk meminimalkan gangguan dan penutupan sekolah.
(Shutterstock)

Merumuskan rencana pembukaan kembali sekolah dan pusat pengasuhan anak di Amerika Utara musim gugur ini telah menjadi tugas yang menakutkan, karena pandemi dan pengetahuan ilmiah kita tentang COVID-19 terus berkembang pesat.

Untuk siswa yang hadir secara langsung, ada banyak pertanyaan yang perlu dipertimbangkan: Seberapa penting pembersihan dan desinfektan permukaan? Siswa usia berapa yang harus menggunakan masker, dan kapan? Apa pendekatan terbaik untuk pengelompokan? Seberapa besar ukuran kelas yang seharusnya?

Pengetahuan tentang bagaimana penyebaran COVID-19 telah meningkat sejak pandemi dimulai, tetapi ketika rencana pembukaan kembali sedang dikembangkan, kami menyadari kebutuhan untuk menyelidiki skenario wabah di sekolah dan pusat penitipan anak. Dengan latar belakang gabungan kami dalam pemodelan matematika, epidemiologi, ilmu lingkungan, dan pendidikan masa kanak-kanak, kami menjawab pertanyaan tentang ukuran kelas.

Kami mengembangkan model matematis wabah di rumah dan ruang kelas. Model tersebut membuat prediksi yang sangat mengejutkan: seiring dengan peningkatan ukuran kelas, dampak negatif COVID-19 meningkat secara eksponensial lebih cepat.


grafis berlangganan batin


Pendekatan yang terperinci

Kami memilih file Model "berbasis individu" di mana individu yang berbeda (dewasa dan anak-anak) diizinkan untuk berinteraksi sesuai dengan aturan yang ditentukan. Pendekatan yang sangat terperinci ini memungkinkan kita untuk melihat efek dari pengelompokan sosial dan karakteristik individu pada hasil pribadi seperti tidak masuk sekolah.

Menggunakan informasi usia dan ukuran rumah tangga yang diperoleh dari Data sensus Kanada, kami membangun populasi kecil dengan pusat pendidikan anak-anak dan rumah tangga terkait yang terdiri dari satu atau lebih orang dewasa dan satu atau lebih anak-anak. Model kami pada dasarnya adalah simulasi dunia virtual sekolah dan rumah.

Ilustrasi rumah simulasi (atas) dan pusat pengasuhan anak (bawah) dalam model. 'A' mewakili orang tua, 'T' mewakili guru, lingkaran adalah anak-anak, dan angka mewakili tugas kelas anak-anak.Ilustrasi rumah simulasi (atas) dan pusat pengasuhan anak (bawah) dalam model. 'A' mewakili orang tua, 'T' mewakili guru, lingkaran adalah anak-anak, dan angka mewakili tugas kelas anak-anak. (Chris Bauch), penulis tersedia

Anak-anak dialokasikan ke ruang kelas secara acak atau dengan mengelompokkan saudara kandung. Kami mempertimbangkan skenario pusat pengasuhan anak dengan rasio siswa / pendidik 7: 3, 8: 2 dan 15: 2. Kami juga mempertimbangkan skenario sekolah dasar dengan rasio siswa / pendidik 8: 1, 15: 1 dan 30: 1. Siswa dapat menghadiri kelas setiap hari atau bergantian antara pengajaran secara langsung satu minggu dan pembelajaran online minggu berikutnya.

Faktor yang mempengaruhi

Kemudian kami menjalankan simulasi komputer kami tentang wabah COVID-19 dalam pengaturan ini. Kami berasumsi bahwa ketika kasus gejala COVID-19 muncul di ruang kelas, maka akan ditutup selama 14 hari.

Tetapi pemodelan dampak ukuran kelas pada wabah itu rumit.

Sekolah-sekolah telah ditutup selama sebagian besar gelombang pertama dan sebagainya - mungkin tidak mengherankan - anak-anak usia sekolah tidak memperhitungkan sebagian besar kasus selama periode ini. Selain itu, anak-anak cenderung asimtomatik dan oleh karena itu tidak dilaporkan memiliki COVID-19. Sejumlah faktor lain dapat memengaruhi risiko dan ukuran wabah.

Jadi bagaimana kita bisa memprediksi seperti apa wabah di sekolah, mengingat sekolah belum buka di Ontario sejak Maret 2020? Karena kami tidak mengetahui semua nilai masukan yang tepat untuk digunakan, kami mengambil pendekatan "analisis ketidakpastian, "Landasan penyelidikan ilmiah - mengakui bahwa Anda tidak tahu segalanya.

Pendekatan ini berarti bahwa kami akan mengubah input model dan mempelajari bagaimana hal tersebut mempengaruhi prediksi. Misalnya, kami membedakan antara asumsi "penularan tinggi", di mana virus dapat menyebar dengan cepat, dan asumsi "penularan rendah", di mana penyebaran virus diperlambat dengan penggunaan masker, disinfeksi, dan jarak fisik.

Tiga pukulan

Di semua permutasi yang digunakan dalam analisis ketidakpastian kami, kami terkejut menemukan bahwa ketika ukuran kelas berlipat ganda, jumlah kasus dan hari-siswa yang hilang karena penutupan menjadi lebih dari dua kali lipat. Hari-siswa dihitung dengan mengalikan jumlah hari penutupan dengan jumlah siswa yang terpengaruh, dan dengan setiap ukuran kelas digandakan, mereka naik dengan faktor dua menjadi lima.

Dampak ukuran kelas pada kasus COVID-19 (atas) dan hari pelajaran yang hilang (bawah), untuk skenario model transmisi rendah.Dampak ukuran kelas pada kasus COVID-19 (atas) dan hari pelajaran yang hilang (bawah), untuk skenario model transmisi rendah. (Chris Bauch), penulis tersedia

Ketika kami meningkatkan laju penularan, itu mengubah jumlah kasus, tetapi jumlah relatif kasus atau hari-siswa yang hilang akibat penutupan antara berbagai skenario ukuran kelas tidak banyak berubah: kelas yang lebih besar selalu relatif lebih buruk daripada kelas yang lebih kecil, dan dengan faktor yang hampir sama dari dua hingga lima.

Kami mendeskripsikan ini sebagai "triple whammy". Pertama, jika ukuran kelas lebih besar, kemungkinan besar salah satu anak akan dites positif. Kedua, ketika anak itu mendapat hasil positif dan kelas ditutup, penutupan kelas yang lebih besar memengaruhi lebih banyak anak. Ketiga, pada saat kasus diidentifikasi, siswa tersebut mungkin telah menularkan virus selama beberapa hari, atau orang lain di kelas mungkin tidak menunjukkan gejala dan menularkan selama beberapa hari. Poin ketiga ini sangat penting - semakin jelas bahwa SARS-CoV-2 dapat disebarkan oleh partikel aerosol.

Konsekuensi lainnya

Skenario terburuk, dengan selisih yang lebar, adalah rasio 30: 1 di sekolah dasar. Beralih ke rasio 15: 1 dengan kelompok mingguan bergantian (15: 1A) mengurangi jumlah kasus dan hari-siswa yang hilang hingga penutupan dengan faktor sekitar empat. Dan meskipun rasio siswa / pendidik yang lebih tinggi memungkinkan lebih banyak siswa untuk mendapatkan pengajaran secara langsung, hal itu juga menyebabkan lebih banyak gangguan karena kebutuhan yang lebih sering untuk menutup ruang kelas ketika sebuah kasus teridentifikasi.

Selain itu, ada kemungkinan konsekuensi kesehatan psikologis, sosial dan mental yang signifikan bagi orang tua dan anak-anak ketika sekolah dan pusat pengasuhan anak tutup. Dan karena wabah dapat terjadi kapan saja, orang tua yang bekerja mungkin perlu ditarik dari pekerjaan mereka dengan sedikit atau tanpa pemberitahuan sebelumnya.

Bergerak kedepan

Sekolah dan pusat penitipan anak telah dibuka kembali. Beberapa distrik telah diizinkan untuk menggunakan model yang disukai yang memungkinkan ukuran kelas yang lebih kecil, dan ini adalah langkah ke arah yang benar.

Ada juga banyak contoh bagaimana distrik sekolah dapat mengurangi ukuran kelas dengan biaya minimal. Misalnya, kelas taman kanak-kanak dengan dua guru dapat dibagi menjadi dua kelompok, salah satunya menggunakan perpustakaan, gym, atau menghabiskan lebih banyak waktu di luar ruangan dalam kegiatan.

Jika penutupan sekolah secara meluas terjadi lagi pada musim gugur ini, kami menyarankan agar rencana pembukaan kembali memperhatikan dengan cermat aspek ukuran kelas. Meskipun risiko wabah tidak akan pernah nol bahkan dengan kelas kecil, akan lebih bijaksana jika ukuran kelas lebih rendah, sehingga gangguan ini mempengaruhi sesedikit mungkin jumlah anak dan keluarga. Sementara itu, bagi orang tua dan pengasuh, hal terbaik yang harus dilakukan adalah lakukan percakapan yang jujur ​​dan terbuka seputar bagaimana penutupan akan terlihat dalam keluarga mereka, termasuk pengaturan untuk pekerjaan dan penitipan anak.

Matematika memberi tahu kita bahwa penutupan sekolah atau ruang kelas akan menjadi kenyataan bagi banyak distrik sekolah musim gugur ini.Percakapan

Tentang Penulis

Chris Bauch, Profesor Matematika Terapan, University of Waterloo; Brendon Phillips, Ph.D. mahasiswa, Matematika Terapan, University of Waterloo; Dillon Thomas Browne, Asisten Profesor, Psikologi, University of Waterloo, dan Madhur Anand, Profesor & Direktur, Laboratorium Perubahan Ekologi & Keberlanjutan Global, Universitas Guelph

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

istirahat

Buku terkait:

Berikut 5 buku nonfiksi tentang parenting yang saat ini menjadi Best Seller di Amazon.com:

Anak Berotak Seutuhnya: 12 Strategi Revolusioner untuk Memelihara Pikiran Berkembang Anak Anda

oleh Daniel J. Siegel dan Tina Payne Bryson

Buku ini memberikan strategi praktis bagi orang tua untuk membantu anak mengembangkan kecerdasan emosional, pengaturan diri, dan ketahanan dengan menggunakan wawasan dari ilmu saraf.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Disiplin Tanpa Drama: Cara Seluruh Otak untuk Menenangkan Kekacauan dan Memelihara Pikiran Anak Anda yang Berkembang

oleh Daniel J. Siegel dan Tina Payne Bryson

Penulis The Whole-Brain Child menawarkan panduan bagi orang tua untuk mendisiplinkan anak mereka dengan cara yang mendorong pengaturan emosi, pemecahan masalah, dan empati.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Cara Berbicara Agar Anak Mau Mendengar & Mendengarkan Agar Anak Mau Berbicara

oleh Adele Faber dan Elaine Mazlish

Buku klasik ini memberikan teknik komunikasi praktis bagi orang tua untuk terhubung dengan anak-anak mereka dan memupuk kerja sama dan rasa hormat.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Balita Montessori: Panduan Orang Tua untuk Membesarkan Manusia yang Ingin Tahu dan Bertanggung Jawab

oleh Simone Davies

Panduan ini menawarkan wawasan dan strategi bagi orang tua untuk menerapkan prinsip Montessori di rumah dan menumbuhkan rasa ingin tahu, kemandirian, dan kecintaan belajar alami balita mereka.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan

Orang Tua yang Damai, Anak-Anak Bahagia: Cara Berhenti Berteriak dan Mulai Terhubung

oleh Dr. Laura Markham

Buku ini menawarkan panduan praktis bagi orang tua untuk mengubah pola pikir dan gaya komunikasi mereka untuk membina hubungan, empati, dan kerja sama dengan anak-anak mereka.

Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan