Crime Scene Investigation Joensuu: Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen?

Transkriptio

1 Profiles-opiskelumateriaalia - Yleiskuvaus Crime Scene Investigation Joensuu: Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen? Luonnontieteet - Fysiikka luokka Kehittäjät: Ilpo Jäppinen ja Kari Sormunen(2012) Soveltavan kasvatustieteen ja opettajankoulutuksen osasto, Itä-Suomen Yliopisto Suomi Opiskelukokonaisuuden sisältö Tämä yläkoulun fysiikan opiskelukokonaisuus liittyy nopeuteen ja hidastuvuuteen ja se voidaan helposti integroida myös liikenne ja turvallisuus aihekokonaisuuteen. Oppilaan oletetaan tietävän ennakolta liikelait, nopeuden ja kiihtyvyyden käsitteet. Oppilaiden tehtävänä on ratkaista syyllinen liikenneonnettomuuteen. Onnettomuustilanteesta on kerätty oleellista tietoa oppilaan ohjeeseen. Annettujen tietojen pohjalta pienryhmien täytyy perustella päätöksensä piirrosten ja laskujen avulla. Project funded within the EC FP7 Programme: SiS Grant Agreement No.: Supporting and coordinating actions on innovative methods in science education: teacher training on inquiry based teaching methods on a large scale in Europe 1/10

2 Oppiaine: Fysiikka Luokka-aste: luokka Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet (2004, 7.9): Oppilas oppii: muodostamaan yksinkertaisia malleja ja käyttämään niitä ilmiöiden selittämisessä sekä tekemään yleistyksiä ja arvioimaan tutkimusprosessin ja tulosten luotettavuutta luonnon tutkimisen taitoja, kuten kysymysten tekeminen ja ongelmien hahmottaminen Keskeisiä sisältöjä: liike, tasaisen ja tasaisesti kiihtyvän liikkeen mallit Työskentelytavat: Ryhmätyöskentelyä, ongelmanratkaisua ja tutkimista. Ehdotus ajankäyttöön: 4 oppituntia kestoltaan 45 minuuttia. Työskentelyn tavoitteet: Tavoitteena on saada oppilaat ymmärtämään liikkeen mallintamisen tarpeellisuus yhteiskunnan ja yksikön kannalta. Oppilaan tulisi ymmärtää ongelma ja ratkaista se liikkeen, nopeuden ja kiihtyvyyden käsitteiden avulla. Työskentelyssä tulee osoittaa pitkäjännitteisyyttä ja osallistua ryhmässä syyllisen selvittämiseen. Liitteet 1. Oppilaan ohje Sisältää tarkemmat tiedot oppilaiden suorittamista tehtävistä. 2. Opettajan ohje Ohjeita tehtävänasetteluun. 2/10

3 Profiles-opiskelumateriaalia Opettajan opas Crime Scene Investigation Joensuu: Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen? Luonnontieteet - Fysiikka luokka Kehittäjät: Ilpo Jäppinen ja Kari Sormunen(2012) Soveltavan kasvatustieteen ja opettajankoulutuksen osasto, Itä-Suomen Yliopisto Suomi Opiskelukokonaisuuden sisältö Tämä yläkoulun fysiikan opiskelukokonaisuus liittyy nopeuteen ja hidastuvuuteen ja se voidaan helposti integroida myös liikenne ja turvallisuus aihekokonaisuuteen. Oppilaan oletetaan tietävän ennakolta liikelait, nopeuden ja kiihtyvyyden käsitteet. Oppilaiden tehtävänä on ratkaista syyllinen liikenneonnettomuuteen. Onnettomuustilanteesta on kerätty oleellista tietoa oppilaan ohjeeseen. Annettujen tietojen pohjalta pienryhmien täytyy perustella päätöksensä piirrosten ja laskujen avulla. 3/10 3/10

4 Skenaario Lähtötilanteena eli skenaariona on liikenneonnettomuus, jossa vanhahkon rouvan puudeli jäi auton alle ylittäessään katua liikennevaloissa ja puudeli kuoli. Oppilaiden tehtävänä on toimia pareittain CSI Joensuu:n tutkijatiiminä, joka selvittää liikenneonnettomuuden kulun ja tekee päätöksen mahdollisesta syyllisestä. Tutkijoilla on käytössään onnettomuuden kuvaus, osapuolten ja todistajan kuulustelutiedot sekä rikospaikkaraportti. Oppilaalle monistetaan 2-sivuinen työohje sekä tutkimuspöytäkirja. Työskentely vaiheittain 1. tunti: lähtötilanteen mahdollisimman monipuolinen ja mielenkiintoinen esittely (Internet ja videotykki/älytaulu apuna mahdollisuuksien mukaan) kukin oppilas tutustuu työohjeeseen ja tutkimuspöytäkirjaan itsenäisesti työparien muodostaminen (joko oppilaat itse tai opettajan ennalta muodostamat parit) jos aikaa jää, niin oppilaat piirtävät tapahtumakuvion 2. tunti: tarvittaessa palautetaan mieliin lähtötilanne tapahtumakuvion piirtäminen (tai sen viimeistely) pareittain työskentelyä työohjeen kohtien 2-7 parissa (opettaja ohjaa tarvittaessa ja varmistaa että kaikki työskentelevät mielekkäästi tutkimustehtävän parissa) 3. tunti: työpari palauttaa mieliin lähtötilanteen ja tarkistaa tapahtumakuvion ja tutkimusvaiheet 2-7 tutkimuspöytäkirjasta kaksi paria muodostaa yhden nelikon, jossa päätöksenteko tapahtuu siten, että yksimieliseen tulokseen olisi päästävä ja päätös on huolellisesti perusteltava tutkimuksien perusteella nelikko valmistautuu esittelemään päätöksen perusteluineen ja virhelähteineen (oppilaat voi ohjata laatimaan vaikkapa lyhyen powerpoint-esityksen) o virhelähteisiin vai sisällyttää mittaus- ja laskuvirheiden ohella myös annetun tilanteen rajoituksista johtuvia tekijöitä eli esimerkiksi liikennevalojen toimintaan liittyen (vaihtuu suoraan punaisesta vihreäksi myös autoilijoille) ja ihmisten reaktioaikoihin 4/10

5 4. tunti: nelikot esittävät perustellut päätöksensä onnettomuuden syyllisestä ja vastaavat toisten ryhmien esittämiin kysymyksiin lopuksi käydään opettajan johdattelemana yhteinen keskustelu lähtötilanteesta, tutkimusprosessista sekä etenkin päätöksentekovaiheesta; lisäksi pohditaan aihepiirin liittymistä rikospoliisin työhön (jos mahdollista, niin tilanteeseen voisi liittyä poliisivierailu) Ratkaisuvihje opettajalle Todistajaa pyydettiin esittämään puudelin kävelynopeutta. Todistaja käveli matkan s = 5m keskimäärin ajassa t = 2, 9s, jolloin nopeudeksi v saadaan. v = s = 5m = 1,72 m. t 2,9s s Puudeli käveli matkan s = 4, 6m nopeudella v = 1, 72 m jolloin siihen kulunut aika s t puudeli on t puudeli = s = 4,6m v 1,72 m = 2,67s. s Auto alkoi jarruttaa samalla kun puudeli aloitti kävelyn, jolloin auton jarrutukseen kulunut aika t auto on sama kuin puudelin kävelyyn kulunut aika t puudeli. t auto = t puudeli = 2,67s. Auto siis hidasti nopeuttaan ajan t auto ja pysähtyi tämän jälkeen. Auton hidastuvuus oli a = 5, 9 m s2, joten sen nopeus ennen jarrutusta v i = at auto = 5,9 m 2,67s = 15,753 m 57 km. s 2 s h Auto ajoi siis ylinopeutta. Opiskeluidean soveltaminen lukiossa Huom! Vaihtoehtoinen ratkaisu Auton jarrutukseen kuluneen ajan voi selvittää tasaisen kiihtyvyyden ja matkan avulla, s = 1 2 at2 missä s on jarrutusmatka, t on jarrutusaika ja a on auton hidastuvuus. Tehtävän voi siis ratkaista näin, mutta perusopetuksen vuosiluokilla 7-9 se on turhan vaikea tapa. Ensisijaisesti jarrutusajan selvittäminen on päättelyä tekstistä, koska puudelin kävelyyn kulunut aika ja auton jarrutusaika ovat yhtä suuret. 5/10

6 Profiles-opiskelumateriaalia Oppilaan ohje Crime Scene Investigation Joensuu: Kuka on syyllinen liikenneonnettomuuteen? Luonnontieteet - Fysiikka luokka Oma nimi: Työskentelyn lähtökohdat Tehtävänäsi on selvittää liikenneonnettomuuden syyllinen. Saat rikospoliisin selvittämiä tietoja tapahtumapaikalta, joiden avulla parin kanssa työskennellen teidän täytyy selvittää tapahtumien kulku ja syyllinen liikenneonnettomuuteen. Teidän tulee perustella päätöksenne laskujen avulla, jotka esitätte muulle ryhmälle johtopäätöksenne tueksi. Ennen esitystä muodostetaan 4 hengen ryhmät, joissa vielä yhdessä pohditte tulostenne luotettavuutta.

7 Tietoja onnettomuuspaikalta Tehtävänä on määrittää syyllinen liikenneonnettomuudessa, jossa auto törmäsi suojatiellä puudeliin, jota vanha rouva talutti. Tarkemmat tiedot ovat alla. Rouva ylitti tien suojatietä pitkin, jolloin auto törmäsi hänen palkittuun puudeliinsa ja puudeli kuoli. Kyseisessä paikassa suojatiellä on liikennevalot, jossa vihreä valo osoittaa turvallista ylittämistä. Auton ja puudelin törmäys tapahtui 4,6m jalkakäytävän reunasta suojatiellä. Toinen jalankulkija, joka oli rouvan takana odottamassa tien ylittämistä, toimi todistajana tilanteessa. Seuraavat kommentit tulivat esille poliisin kuulusteluissa liikenneonnettomuuden jälkeen: Rouva: Lähdin ylittämään katua heti, kun vihreä valo syttyi. Luulin, että auto pysähtyisi, mutta niin ei käynytkään. Ja sitten tuo kauhea kuski kaahasi Sebastian-kullan päälle!!! Auton kuljettaja: Ajoin kaikessa rauhassa autoa 40 km/h vauhdilla. Minulle liikennevalo näytti vihreää, kun tuo eukko piskeineen syöksyi jalkakäytävältä suojatielle. Poljin jarrut pohjaan välittömästi, kun näin koiran kävelevän suojatielle. Sain auton pysähtymään, mutta puskuri kai osui sitten rakkiin. Onneks eukolle ei sattunut mitään. Todistaja: Olin tuon naisen takana odottamassa kadun ylittämistä. Nainen käveli koirineen nopeasti tielle vihreän valon vaihtuessa jalankulkijoille. Auto alkoi jarruttaa, kun puudeli astui tielle ja sitten kai se törmäsi koiraan. Tietoja rikospaikalta: Todistajaa pyydettiin kävelemään 5 m matka useaan kertaan samalla vauhdilla, kuin puudeli ja rouva olivat ylittäneet suojatien. Keskiarvo 5 m matkan kulkemiseen oli 2,9s. Auto jätti asfalttiin jarrutusjäljet, joiden pituus oli 19,8m. Rikospoliisin jarrutustestien perusteella auton hidastuvuus oli 5,9m/s 2. Nopeusrajoitus rikospaikalla on 40km/h. Liikennevalojen rytmitys ei täysin toiminut kyseisessä risteyksessä: Autoille vaihtui punainen valo yhtä aikaa kuin jalankulkijoille vaihtuu vihreä valo. 7/10

8 Seuraavana päivänä tulleita lisätietoja: Eläinlääkäri teki puudelille kuolinsyytutkimuksen, jossa selvisi, että puudeli ei kuollut törmäyksestä aiheutuneisiin vammoihin vaan säikähdyksestä aiheutuvaan sydänkohtaukseen. Molemmat osapuolet ovat viemässä juttua oikeuteen seuraavin korvausvaatimuksin: o Jos autoilija on syyllinen, niin hän joutuisi maksamaan rouvalle korvauksen puudelista ja surusta 2000 sekä eläinlääkärikuluja 257,40. o Jos rouva on syyllinen, niin hän on velvollinen maksamaan miehelle töistä myöhästymisestä aiheutuneen tuntipalkan (8 ) menetyksen 1,5 h ajalta. o Lisäksi syylliseksi todettu osapuoli joutuu maksamaan vastapuolen oikeudenkäyntikulut ja hänet voidaan tuomita liikenteen vaarantamisesta sakkoihin. Työskentely vaiheittain 1. Piirrä kuvio tilanteesta, josta käy ilmi: puudelin ja auton törmäyspaikka puudelin kulkema matka suojatiellä jarrutusjälkien pituus. 2. Selvitä annettujen tietojen perusteella, kuinka kauan puudelilla meni kävellessä suojatien reunasta törmäyskohtaan. Tee muistiinpanot päätelmistä! 3. Kirjoita saamasi tulos pöytäkirjaan. 4. Pohdi, miten auton jarrutukseen kulunut aika voitaisiin määrittää. Tee päättelystä ja laskelmistasi tarkat muistiinpanot. 5. Merkitse jarrutukseen kulunut aika pöytäkirjan kuvioon. 6. Edellä olevien tosiasioiden pohjalta tehtävänäsi on päätellä ja laskea kuljettajan nopeus ennen jarrutusta. 7. Kirjaa tulos pöytäkirjaan. 8/10

9 Päätöksenteko Keskustelkaa toisen parin kanssa kohtien 4 ja 6 tuloksista. Pohtikaa myös tietojen luotettavuutta, mittausvirheitä ja mahdollisia muita muuttujia. Ratkaiskaa, onko auton kuljettaja vastuussa onnettomuudesta. Perustelkaa päätöksenne ja pyrkikää ryhmissä yksimieliseen ratkaisuun. Olkaa valmiita osoittamaan oletuksenne oikeaksi. Johtopäätöksen esittely Ryhmät esittävät tuloksensa koko luokalle. Koko luokan yhteinen keskustelu saaduista tuloksista ja tilanteen liittymisestä oikeaan rikospoliisin työhön. 9/10

10 CrimeSceneInvestigation Joensuu TUTKIMUSPÖYTÄKIRJA Juttu: Tutkija: Kuvio tilanteesta. Puudelin kävelyyn kulunut aika: Auton jarrutukseen kulunut aika: Auton nopeus ennen jarrutusta: Esitys syyllisestä ja perustelut (jatkuu tarvittaessa kääntöpuolella): 10/10