Моделирование распространения болезней для детей

Узнаем, как работают эпидемии и как их можно предотвратить:

• Создадим модель болезни в Scratch
• Посмотрим влияние вакцинации и карантина
• Сделаем графики результатов
• Попробуем разные сценарии

Главное:

• Модели упрощают реальность, но помогают понять распространение
• Даже простые модели дают полезную информацию
• Модели - инструмент для решений, а не точный прогноз

Разберемся, как работают "детективы по болезням"!

Основы распространения болезней

Что такое эпидемия?

Эпидемия - когда много людей в одном месте болеют одновременно. Например, половина класса заболела гриппом - маленькая эпидемия!

Причины эпидемий:

• Новый вирус или бактерия
• Изменение погоды
• Загрязнение воды или еды

В 1520 году европейцы привезли оспу в Америку. Местные жители не болели ей раньше, поэтому она быстро распространилась.

Важные термины

Болезни распространяются:

• По воздуху (чихание, кашель)
• Через прикосновения
• Через грязную воду или еду
• Через укусы насекомых

Эти основы помогут понять модели распространения болезней.

Подготовка к моделированию

Что нужно

Для простой модели:

• Компьютер с интернетом
• Программа для таблиц (Excel)
• Блокнот и ручка

Дополнительно:

• ПО для моделирования (STEM)
• Python (для сложных моделей)

Организация работы

1. Найдите тихое место
2. Проверьте интернет
3. Подготовьте материалы
4. Установите нужное ПО

Важно: Получите разрешение родителей или учителя на проект.

Создание простой модели

Выбор инструмента

Используем Scratch:

• Простой интерфейс
• Не нужно сложное программирование
• Легко создавать интерактивные модели

Первая модель

В Scratch:

1. Создайте проект
2. Добавьте спрайт здорового человека
3. Создайте переменные:
   • "Здоровые"
   • "Больные"
   • "Выздоровевшие"
4. Напишите скрипт:

когда щелкнут по зеленому флажку
установить [Здоровые] в [100]
установить [Больные] в [1]
установить [Выздоровевшие] в [0]
повторять пока [Больные > 0]
   изменить [Здоровые] на [-1]
   изменить [Больные] на [1]
   ждать (1) секунд
конец

5. Запустите и наблюдайте

Запустите с разными параметрами и сравните результаты.

Улучшение модели

Добавляем выздоровление

Изменим скрипт:

когда щелкнут по зеленому флажку
установить [Здоровые] в [100]
установить [Больные] в [1]
установить [Выздоровевшие] в [0]
повторять пока [Больные > 0]
   изменить [Здоровые] на [-1]
   изменить [Больные] на [1]
   изменить [Выздоровевшие] на [случайное число от 0 до 2]
   изменить [Больные] на [-(случайное число от 0 до 2)]
   ждать (1) секунд
конец

Проверяем вакцинацию

Добавим "Вакцинированные":

когда щелкнут по зеленому флажку
установить [Здоровые] в [100]
установить [Больные] в [1]
установить [Выздоровевшие] в [0]
установить [Вакцинированные] в [0]
повторять пока [Больные > 0]
   изменить [Здоровые] на [-1]
   изменить [Больные] на [1]
   изменить [Выздоровевшие] на [случайное число от 0 до 2]
   изменить [Больные] на [-(случайное число от 0 до 2)]
   если (случайное число от 1 до 100) < 10 то
      изменить [Вакцинированные] на [1]
      изменить [Здоровые] на [-1]
   конец
   ждать (1) секунд
конец

Сравните результаты:

sbb-itb-b726433

Показ результатов

Графики в Scratch

1. Добавьте спрайт "Перо"
2. Создайте скрипт:

когда щелкнут по зеленому флажку
очистить
опустить перо
установить цвет пера в [красный]
перейти в x: (-240) y: (-180)
повторять (480)
   перейти в x: (положение x) + 1 y: (-180) + ((Больные) * 3)
конец

3. Добавьте линии для здоровых (зеленый) и выздоровевших (синий)

Анализ данных

• Пик заболевания: высшая точка красной линии
• Скорость распространения: рост красной линии в начале
• Эффект вакцинации: сравните графики с ней и без

Пример результатов:

Разные ситуации

Меняем число людей

1. Удвойте население
2. Уменьшите вдвое

Проверяем меры

1. Добавьте вакцинацию
2. Введите карантин

Запускайте модель несколько раз для каждой ситуации.

Выводы из моделей

Ограничения

Модели не учитывают:

• Поведение людей
• Различия в медицине
• Политические решения

Польза в реальности

Модели помогают:

1. Подготовиться к эпидемиям
2. Оценить эффективность мер
3. Объяснить сложные процессы

"Модели - призыв к действию. Они показывают, что будет без мер, и как предотвратить худшее." - Швета Бансал, биолог

Модели - инструмент, а не предсказание. Они помогают принимать решения, но не дают точных прогнозов.

Заключение

Моделирование помогает понять распространение болезней и способы их остановки:

• Модели упрощают реальность для лучшего понимания
• Есть разные типы моделей: механистические и статистические
• Даже простые модели дают ценную информацию

Модели - инструменты для решений, а не точные предсказания.

Чтобы узнать больше:

• Создайте свою модель
• Изучите примеры использования моделей при эпидемиях
• Поговорите со специалистами о применении моделей

Понимание моделирования поможет вам стать информированным гражданином и может вдохновить на карьеру в здравоохранении или эпидемиологии!

Related posts

• Кодирование для детей: 6 активностей по сохранению природы
• Симуляции умных городов для детей: обучение программированию
• Интерактивные истории в Scratch: 6 идей
• Языки программирования: Твори и играй с кодом