중등/1학년/수학/수학1

전염병 확산의 수리적 예측과 정책 결정

강원대학교 과학영재교육원M강원도 춘천시5차시

주요과목 관련단원: 그래프와 비례 관계 관련과목 관련단원: 일차부등식과 연립일차방정식 재해 재난과 안전 지수함수와 로그함수 미분법

주요 내용

수학적 모델링을 이용하여 전염병 확산을 예측하고 그에 따른 사회적 거리두기 정책 결정을 할 수 있다.

차시별 내용

1차시 : 전염병의 확산과 방역

2차시 : 전염병 확산을 수학으로 예측하기

3차시 : 감염재생산지수를 이용한 감염자 수 예측하기

4차시 : 감염자 수 시뮬레이션

5차시 : 사회적 거리두기 정책 결정

교육 목적

이 프로그램은 전염병 확산을 수학적으로 표현하고 예측하는 것이다. 학생들은 전염병 확산이 가지고 있는 규칙을 찾고, 그 규칙을 수식으로 표현하고, 그렇게 표현된 수식으로 전염병 확산의 추세를 예측해보는 일련의 과정을 수행하게 될 것이다. 규칙을 찾고 그 규칙을 수식으로 표현하는 것을 ‘수학적 모델링(mathematical modeling)’이라고 한다. 상황을 수학적으로 표현하게 되면, ‘앞으로 전염병 감염자 수가 어떻게 될까?’를 예측할 수 있고, 이를 바탕으로 어떤 사회적 정책을 시행해야 할지 결정할 수 있다. 물론, 전염병의 확산을 막기 위해서는 모든 사람이 접촉하지 않는 완벽한 방역을 하면 좋겠지만 인간은 사회적 활동이 불가피하다. 따라서 강력한 방역을 실시할 적절한 시점을 찾는 것이 중요하다. 우리는 이것을 수학으로 예측할 수 있다.