Leeres Klassenzimmer (Foto: Pixabay)

Mathematisches Modell für Wechselunterricht

  18.02.2021 | 16:40 Uhr

In den saarländischen Grundschulen gilt ab Montag Wechselunterricht. Das bedeutet: Lehrerinnen und Lehrer müssen sich Gedanken machen, wie sie ihre Klassen am besten aufteilen. Mathematiker der TU Kaiserslautern haben dazu ein Programm entwickelt, mit dem Schulen die Klassen bestmöglich teilen können, damit Infektionsketten über Geschwister oder andere Übertragungswege schnell unterbrochen werden können. Das Programm ist kostenlos verfügbar.

Simulationsstudien haben gezeigt, dass sich das Infektionsrisiko in Schulen deutlich verringern lässt, wenn Klassen aufgeteilt und in kleineren Gruppen getrennt unterrichtet werden. Eine Lösung zu finden, nach welchen Kriterien die Klassen geteilt werden sollen, stellt für die Schulen aber eine echte Herausforderung dar. Die TU Kaiserslautern hat nun ein mathematisches Modell erstellt, das Abhilfe schaffen soll. Getestet wird das Pilotprojekt momentan an zwei Kaiserslauterer Gymnasien.

Das Programm errechnet anhand vorher festgelegter Parameter wie Gruppengröße, Wohnort der Kinder oder Geschwisterkinder die optimale Aufteilung der Klassen. So sollen beispielsweise auch die Schüler, die mit dem gleichen Schulbus kommen, in möglichst gleich große Gruppen aufgeteilt werden, um eine mögliche Überfüllung oder Leerlauf der Busse zu vermeiden. Bei Bedarf können auch komplexere Abhängigkeiten, wie Geschwisterpaare, die nicht getrennt werden sollen, oder auf jeden Fall zu trennende Gruppen miteinberechnet werden. Grundlage bilden die Daten, die die Schule hat, und die sie in die Berechnung einfließen lassen möchte.

Um eine bessere Berechnung zu ermöglichen, muss man das Programm also mit möglichst vielen Informationen füttern. Gerade aber für weiterführende Schulen mit verschiedenen Kursen kann das eine große Hilfe sein, um nicht völlig den Überblick zu verlieren. Tim Bergner, Mathematiker an der TU Kaiserslautern, erklärt anhand eines Beispiels, wie so eine klassenübergreifende Einteilung aussehen könnte: "In der Mittelstufe kann man sagen, der Schüler ist in der 6 a, er ist in katholischer Religion, in Sport, männlich und in Englisch-Fremdsprache." Anhand der Überschneidungen mit anderen Schülern lässt sich so die Aufteilung berechnen.

TU Kaiserlautern bietet Programm zur Klassenaufteilung
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TU Kaiserlautern bietet Programm zur Klassenaufteilung

Die Schulleiterin des St.-Franziskus-Gymnasiums, wo die mathematische Modellierung aktuell im Testbetrieb zum Einsatz kommt, freut sich über die Unterstützung aus der Wissenschaft: „Das Programm ist exakt auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten. Die Kolleginnen und Kollegen konnten sich schnell einfinden und haben mithilfe der Software eine Lösung gefunden, bei der die Kurse sehr gleichmäßig aufgeteilt sind“, erklärt sie, "Wir sind dankbar für die unkomplizierte Zusammenarbeit und die schnelle Unterstützung."

Das Programm ist als Open Source kostenlos und unter optimierung-gegen-corona.de für alle gängigen Betriebssysteme verfügbar. Es lässt sich „standalone“ auf einem Schulrechner einsetzen.

Bei Fragen und Anregungen an die Entwickler kann man sich an Tim Bergner wenden unter der E-Mail-Adresse wechselunterricht@mathematik.uni-kl.de .


Auch Thema auf SR 1 am 18.02.2021 in der Sendung 'Hallo Saarland'.

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