Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology Biology 臺中女中福爾摩斯上法庭
「蛛絲蟲跡」
學探究！
掃描QR code 下載教材電子檔 教師 薛靜瑩
臺中女中 生物科
生物科課程緣起
說老實話，我很少看偵探小說或福爾摩斯，
我也很怕看血和屍體，福爾摩斯課程團隊裡的其 他老師都是聰明絕頂的辦案高手，而我則是對辦 案毫無興趣與頭緒的老師，連看偵探小說都覺得 頭昏，覺得神探實在是太「神」的那種人。
為什麼會想參與這個課程團隊呢？
1 真實情境：所有案件都是真實情境，而一個 真實情境的案件，它一定很複雜，而且是需 要跨領域去解決問題，這正是科學教育的老 師很期待的，希望能培養學生去解決真實問 題，這題目實在太吸引我！
2 學生覺得有趣：我家兒子超愛看柯南、福爾 摩斯，現在能讓手機世代的孩子真正感興趣 的東西實在很少，而姝言老師提出這課程，
我想，光課程名稱就肯定爆滿，而且真實情 境又能觸動學生情感，這是素養課程非常好 的題材。
3 姝言老師培養的情意部分讓我感動，我很希 望學生將來離開校園，不論從事任何行業，
都能在理性思考之外還帶有感性與同理心；
此 外 姝 言 老 師 非 常 熱 心 ， 他 包 辦 了 一 切 瑣 事，不時還請我們吃些小甜點，在吃吃喝喝 愉快氣氛中，我們就不知不覺一起玩了好幾 個學期課程。
所以，我的目標也許和姝言老師有些不同，
我沒有雄心壯志改變司法現狀，我只是單純希望 讓臺中女中的學生能藉由此課程，學會一些科學 方法和態度、能有解決問題的能力與信心、能夠 有思辨能力，而福爾摩斯課程涵蓋下面四點：
1 從真實問題出發
─ 問題本身複雜，能引發學生思考，而且是 個需要跨領域知識的問題。
─ 能有情感觸動。
─ 可以從不同人、不同角度切入，這部分我 覺得超級迷人的！
2 學生學習到的不只是知識和實驗技能，而是 更具有思考的能力與素養。
3 此課程讓學生從做中學。
4 讓學生能學會解決真實情境問題。
Biology 臺中女中福爾摩斯上法庭 科學探究 MIT - 生物
「蛛絲蟲跡」
學探究！
課程的演進
課程目前進行至第二年，每個學期的課程都 絞盡腦汁的做了很多修正…
第一學期，一開始我的理想很高，希望直接 使用真實案例讓學生分析，期待學生經由兩節 課的學習，可以直接進行案例分析。姝言老師在 前言提到的陳龍綺案是個很好的例子─都是使用 DNA分析，第一次和第二次的分析結果卻大不 相同，第一次的分析結果讓他被判有罪，第二次 的卻讓判決大翻盤─宣判無罪，藉由這個案例，
想讓學生發表他們想法、分析兩次結果的差異。
但是，當我把此教案用到上課，慘劇發生 了…
1 高一學生有一半尚未學習基礎生物，DNA的 概念抽象且困難，學生對DNA不熟悉，要直 接進入案件分析難度太高，他們需要很多基 礎知識作鷹架，兩節課的時間很難達成。
2 有些孩子能力很強，單純靠閱讀能力和基礎 知識，有一兩組的孩子就可以分析得很好！
但 是 ， 我 想 一 下 子 難 度 偏 高 ， 思 考 伸 展 跳 躍太快，有些孩子消化不良，也影響學習興 趣。
第二學期，我選擇有趣的案例開始，從訓練 觀察力的部分著手─毛髮及法醫昆蟲學，這個 案例推測死亡時間很重要，又不需要太多先備知 識，從觀察毛髮及昆蟲這個題材引起學生學習動
而下一次，我的課程還會變動嗎？這是一定 的啦，因為課程是滾動式修正，不可能一步到 位，隨著每一次的上課，觀察到學生狀況，每一 年都有收穫，怎樣才更能達到我們最初目標，團 隊裡的各科老師，再經過討論，連目標也許都會 些微修正，所以我覺得更改是必然。
特斯拉汽車和PayPal的聯合創辦人伊隆•馬 斯克（Elon Musk）說：「冒險嘛，就是有失敗 的可能性。失敗是一個選項。如果你沒失敗過，
說明你不夠創新。如果你失敗得不夠多，說明你 還不夠創新。」
之前也聽過一位老師說：「教育是一個時尚 行業，我們要帶頭，比學生更創新、更勇於挑戰 才行！」
陳龍綺案簡述─
2009年3月，有3名男性友人帶著2個傳播 妹到陳龍綺的工作室找他的合夥人。酒 後，2名傳播妹指控
被性侵，法官依DNA 化驗結果為「不排除
」陳龍綺涉案，判處 他4年徒刑，3審定讞。
2013年12月，陳龍綺帶著妻小逃亡；在 此同時，冤獄平反委
員會靠新的DNA鑑定 法，找到排除陳龍綺
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課程設計及教案規劃
課程主題 福爾摩斯課程 生物篇─「蛛絲蟲跡」學探究！誰殺了小兔子？
教學策略 講述、討論、設計實驗、實作
教學目標 希望學生培養：提問→觀察→推論。
課前準備
第一部分：用一假設案件，培養學生提問能力、團隊共創方法收斂分類。
材料：學習單、便利貼、彩色筆、白板、紅點貼紙。
第二部分：藉由不同毛髮的觀察，培養學生觀察力並引導推論。
材料：標示甲乙丙丁的四種不同動物的毛髮（分別放置在夾鏈袋內）、一袋犯罪現場的毛 髮、複式顯微鏡、載玻片一盒、蓋玻片一盒、100mL燒杯、滴管、蒸餾水。
第三部分：簡介昆蟲法醫學、簡單推論及設計實驗。
材料：中興大學昆蟲系提供的果蠅蟲蛹（放置在布丁盒，一組一盒）。
教學流程 教學建議
簡介羅卡交換定律、課程流程及目標 5分鐘
第一部分 培養學生提問力、歸納力
告訴同學現在出現了一個案件，需要大家幫忙，案件訊息：
「星期一，科學樓一樓出現一隻兔子屍體，地科老師─安妮說，安妮家也有養一隻兔子，
這隻兔子屍體身上毛髮有掉落，四周有血跡噴濺，地上還發現一些毛髮及蟲。」
（毛髮及蟲置於各組桌上）
請同學每人針對此案件寫下10個疑問
同組的同學把所有問題歸納分類，貼在白板上 ↓
每個人去參觀各組的提問白板，並在喜歡的組別貼紅點貼紙 ↓
各組統計得到的紅點數，請最多紅點的兩組上臺報告他們的問題及分類 ↓
利用學生剛剛的發表，說明案件組成的鐵三角
25分鐘
* 問題要明確、
描 述 要 清 楚 具 體
*每張7∼11字
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第二部分 培養學生觀察力：觀察各種毛髮並引導推論 玻片製作、學生使用複式顯微鏡觀察毛髮
教師簡單介紹顯微鏡使用方式及觀察面向 ↓
請同學觀察桌上四袋毛髮及現場毛髮，繪製並描述其特徵於學習單上 ↓
教師簡介毛髮：介紹頭髮構造及毛幹的橫切分層，並介紹人髮與動物毛髮之不同 ↓
同學聽完簡介，再觀察一次毛髮及「人髮」（自己的頭髮），並分辨人髮與動物毛之不同 請同學推測桌上的「現場證物」是什麼生物的毛髮，各組將推論答案寫在黑板上
↓
教師請不同答案的組別上臺說明他們的推論 ↓
教師公布甲乙丙丁答案及「證物中」混雜安妮老師的毛髮和兔子毛 ↓
可讓同學補充學習單的觀察結果
30分鐘
* 為了訓練學生 的 觀 察 力 ， 所 以 務 必 讓 學 生 先 觀 察 後 ， 才 做講解
第三部分 簡單介紹昆蟲法醫學
各組桌上有一袋犯罪現場的蟲！這蟲是什麼？如何用它來辦案呢？
↓
簡介如何用昆蟲來判定死亡的時間 ↓
先觀察現場證物，推測：是什麼時期 ↓
各組推測死亡時間，寫在小白板，請各組舉起小白板，教師看看各組答案，請一兩組尚未 發表組別發表
25分鐘
第四部分 回家作業─設計實驗
提問：我們用昆蟲來推估死亡時間，準確嗎？可能會受哪些因素影響？
可能答案：
昆蟲種類、氣候、季節、溫度、溼度、肉的狀況…
5分鐘
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教學過程補充說明：
第一部分：培養學生提問的能力及信心，並學會 歸納聚焦。
臺中女中因為學生程度普遍都很不錯，自我 要求高、自尊心強，但也因此缺乏自信心、框 架也比較重，發散思考及提問能力較弱，所以教 學的第一部分用一個假設的簡單校園案件，希望 培養學生提問能力並收斂分類，告訴同學出現了 一個案件需要大家幫忙，但案件所知有限，請同 學根據案件所知提問，做發散式思考、歸納（圖 A、B），各組完成後，請每個人去參觀各組並 在喜歡的組別白板上貼紅點貼紙（圖C），最 後，請得到紅點最多的組別到前面分享。透過上 面這個小活動，學生經分類統整後，可以學習到 由哪些面向提問，老師最後再補充案件組成的鐵
三角，跟學生的提問內容對照，學生經此活動，
對提問充滿信心！
案件組成鐵三角，缺少任何一個元素就沒有辦法成為案件 嫌疑犯
目擊證人 監視器
第一現場
第二現場 現場 微觀現場
想盡辦法建立三者的關係！
屍體
註： 羅卡交換定律─凡兩個物體接觸，必定會有所交 換（轉移）」（with contact between two items, there will be an exchange）→凡走過、碰過、甚 至是不自覺的，無論他留下什麼，都將成為指證 他的無聲證人，這樣的證人不會忘記，不會因為 因一時昏頭而顛三倒四。
A B
C D
A. B. 各組同學把所有問題歸納分類，貼在白板上
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第二部分：接續剛剛學生對案件中提問的毛髮證 據開始探究，藉由毛髮觀察訓練學生的觀察及推 論能力。
1 用顯微鏡觀察四種不同動物毛，發現其形 態、顏色…等的異同。（圖D）
2 觀察現場遺留下來的毛髮，推測其為何種毛 髮，上臺寫出答案並作推論。
3 老師介紹毛髮可以做哪些分析來辦案（顏色 與寬度、髓質分布型態、毛皮質色素粒子與 顏色分布、毛表皮型態、毛囊DNA等）。
這個部分一定要讓學生先觀察，老師再補 充，如此可以讓學生像孩子似的，用眼睛觀察，
互相討論，要求學生盡量觀察其不同處，發現四 種動物毛髮之不同；若反過來做，教師已經告知 知識再觀察，學生就只是應證，而失去擴展觀察 力的效果！最後，學生需要推論犯罪現場毛髮可 能是什麼？
學生上臺寫出甲乙丙丁四種毛髮的推論結 果，老師請不同答案的組別上臺說明他們的推 論。
第三部分：繼續由現場證據之一的「昆蟲」來延 伸，這部分主要為簡介法醫昆蟲學。因課程時間 有限，法醫昆蟲學部分由教師講述，藉由觀察桌 上的昆蟲/蟲蛹，推論校園案件中兔子的死亡時 間。
第四部分：延伸回家作業，學生推測死亡時間。
教師提問：我們用昆蟲來推估死亡時間，準確 嗎？可能受到哪些因素影響？
學生可能的答案：昆蟲種類、氣候、季節、溫
結語
這堂課程十分簡單，學生不需要任何先備知 識便可以進入課堂，準備的材料也不難，若無 法取得蟲，也可使用印製的圖片取代，教師所需 要具備的只是課堂上的引導能力。在這課程中，
我發現不只是學生有收穫，參與的教師更獲益良 多：
1. 探究未知、充滿好奇心、激發想像力
當學生和老師進入福爾摩斯課程，每個人就 開始把自己當做神探，開始具有探究未知的精 神。當答案（兇手）是未知的，而且得發揮觀察 和想像力，學生進入課室時就充滿了好奇，老師 也是！所以老師和學生都在這過程中激發了潛 能，這兩年設計福爾摩斯課程都覺得好有趣，讓 我盡情發揮我的想像。
選修課最棒的是：知識是輔助，而不是必 須；答案是未知，而且不是唯一。
這讓老師和學生掙脫平時學習科學的束縛，
可以像個孩子似的去探究。因此，讓福爾摩斯課 成為一個非常自由探究的課程。
2. 教師互助合作、激盪出團隊的力量
這個課程是由一個團隊組成，各科的老師在 設計課程過程中觸發許多問題，我們一起研究 各種案件，從不同角度去思考，課前課後的討論 比上課還精彩，老師之間互相的討論與觀課，就 觸發了許多火花！這個選修課，讓老師們跨科合 作、跨科解謎，也讓學生在各科老師的帶領下，
兼具理性與感性，和小組成員合作，激發許多火
