一、創新教學設計理念
1. 從問題開始的學習革命
過去自然科學課程通常從理論開始：先教公式、再做實驗、最後考試。但學生常常不知道學這些要幹嘛，導致學習動機偏低。教師團隊決定翻轉既有順序：從一個吸引人的謎團開始，讓學生在解謎過程中，自然而然理解科學知識。
團隊之所以選擇鑑識科學作為主題，因為它具備幾個重要特質：
• 真實性：每個證據分析都有實際意義
• 整合性：需要運用多種科學知識
• 邏輯性：訓練學生的推理思考能力
• 趣味性：像偵探遊戲一樣引人入勝
2. 虛擬案件設計巧思
團隊虛構的「名畫失蹤案」不是隨意亂編的故事，而是精心設計的學習情境：
• 主線劇情讓所有學生都能跟上進度
• 支線任務讓不同能力的學生都有挑戰
• 物理老師可以選擇專攻彈道分析，化學老師負責液體鑑識，生物老師處理DNA檢驗，地科老師分析環境證據
3. 漸進式學習目標：
• 從簡單的觀察開始，逐步深入到複雜的比對與圖表分析
• 每個鑑識主題的學習步驟都有短期目標，讓學生有成就感，減少感到挫折的機會
• 當學生遇到問題或錯誤，而老師無法兼顧時，AI會適時協助引導
二、科技工具整合應用
1. Genially虛擬現場：解決傳統教學困境
原本團隊嘗試在教室布置真實犯罪現場，卻受到許多限制，像是：8組以上學生需排隊等候進入教室，學習時間被壓縮；每組進入都會破壞現場，影響後續學習品質；多功能教室使用受限，需反覆布置復原，甚至要粉刷牆面。後來我們發現Genially這個系統工具，可製作互動式的虛擬現場。同時將案件改為學生較能接受的失蹤案或失竊案，兼顧學習效果與接受度。
(失蹤案進入連結，密碼為start：https://view.genially.com/64ca6e289828b5001a8db86c)
(1) Genially教學優勢：
• 學生可以用手機、平板或筆電隨時進入現場勘查，打破實體教室限制。
• 點選不同物品會出現詳細說明資訊
• 可以重複觀察，不會破壞現場
• 老師不用花時間布置，可以專心教學
(2) 實際操作方式： 學生進入虛擬現場後，會看到客廳、廚房、臥室等不同區域。點選沙發會發現血跡，點選酒杯會看到指紋，點選地板會注意到腳印。每個證據都會對應到真實的科學原理。
2. EdCafe AI機器人：24小時不下班的助教
傳統課堂上，學生有問題只能舉手問老師，但老師不可能隨時照顧到每個學生。初期使用LINE@自動回復功能，需事先設定關鍵字，若未對應關鍵字，則無法有效回應，輔助學習效果有限。後來引入EdCafe AI互動機器人系統，可隨時對話，根據互動內容進行智慧判定與反應，大幅提升學習體驗。
(AI辦案小助手互動連結：https://app.edcafe.ai/chatbots/68342bd7b6ad16bce9bbe680)
(1) AI對話設計哲學： 我們希望AI不是維基百科，不直接給答案，而是用問題引導學生思考，舉例如下：
• 學生問「血跡是誰的？」
• AI回答「你觀察到血跡的形狀了嗎？它告訴我們什麼？」
• 引導學生自己分析血跡的形狀大小、方向、短長軸比值等噴濺型態
(2) 真實對話案例分析： 從學生與AI的實際對話可以看出，當學生主動提出「我想知道名畫吶喊到底在哪裡」時，AI不直接說答案，而是引導學生思考「梅花鹿」這個線索，最後學生自己根據所有線索推理出「在梅花鹿的肚子裡」。這種互動方式讓學生有成就感，因為答案是他們自己找到的，不是AI直接提供。
三、課程實施流程 (每學期實際上課約16-17週，每週上課2節，1節50分鐘)
1. 第一階段：案件導入（2週）
(1) 故事背景建立： 富豪岸杜家中的名畫《吶喊》神秘失蹤，現場留下許多可疑證據。學生分組扮演鑑識小組，運用科學方法找出真相。
(2) 角色介紹與動機分析：
• 沐雨：被懷疑的主要嫌疑人
• 白淕：沐雨的未婚妻，手上有關鍵證據
• 城州：行為可疑的朋友
• 岸杜：丟失名畫的富豪，有隱藏秘密
• 忠丞：知情但保持沉默
2. 第二階段：證據收集與分析（10-11週），以下舉4個鑑識主題案例說明
(1) 血跡分析實驗： 學生學習血液在不同撞擊力道下的噴濺模式，分析現場血跡是高速、中速還是低速撞擊造成。實驗結合了物理的力學概念和生物的血液知識。
(2) 指紋鑑識技術： 使用粉末顯現法採集指紋，學習辨識雜型紋、箕型紋、斗型紋。透過手機顯微鏡觀察特徵點，建立科學比對概念。
(3) DNA序列分析： 雖然高中生無法真正做DNA萃取，但我們設計模擬實驗，讓學生理解STR基因座、重複序列等概念，學會解讀DNA鑑定報告。
(4) 液體鑑識檢驗： 現場發現的各種液體：紅酒、啤酒、血液、果汁等，學生要用化學或物理方法鑑別。整合了酸鹼值測定、導電度、氣味、魯米諾分析等技術。
3. 第三階段：綜合推理與結案（4週）
(1) 證據整合： 學生要把所有證據拼湊成完整的故事，訓練邏輯思考和科學推理能力。
(2) 案情重建： 最終學生會發現：城州酒醉後覺得名畫礙眼想塗鴉，結果被肚子餓的梅花鹿搶食，在爭搶中名畫被撕破。大部分碎片被梅花鹿吃掉，少部分被城州包在衛生紙裡沖進馬桶。
(3) 真相大白： 沐雨被陷害，真正的「兇手」是意外和酒醉造成的混亂。這個結局讓學生思考：有時候事情的真相比想像更複雜。
四、跨領域協作機制
1. 教師專業分工合作
建立「先單一線路後多線發展」的協作模式：
• 新手老師先跟著主線案情熟悉整個流程
• 教師熟悉後可以選擇自己專業領域的支線，配合案情深入教學，例如：物理老師研究彈道軌跡、化學老師處理成分分析、生物老師專攻DNA檢驗、地科老師分析環境證據。
2. 備課與研習機制
(1) 每週共備時間： 參與的老師每週聚在一起分享教學心得、討論遇到的問題、調整課程內容。透過即時回饋，讓課程不斷改進。
(2) 新進教師培訓： 新加入的老師會先體驗完整的學生流程，從虛擬現場勘查到AI對話，確保理解課程設計理念後才開始教學。
五、多元評量方式
1. 形成性評量：
• 教師觀察學生在小組討論中的參與情況
• EdCafe 系統後台記錄學生與AI對話內容，教師可察看訊息，評估學生學習的品質和深度
• 在專科教室做實驗時，教師會根據學生實驗操作的準確性和安全性進行評估
2. 總結性評量：
• 學生期末製作完整的鑑識報告，分組上台口頭簡報
• 教師針對研究方法、證據分析、邏輯推理、結論等給予建議，並評估科學素養和溝通表達能力
3. 同儕評量： 利用繳交作業系統TronClass，讓小組成員互相評估貢獻度和合作態度，用以培養團隊精神和責任感。
4. 真實情境評量
不同於傳統的紙筆測驗，而是讓學生在真實情境中展現能力，如：
• 能否正確採集和分析證據？
• 能否邏輯清晰地推理案情？
• 能否有效地與團隊成員溝通？
• 能否製作專業的報告文件？
這種評量方式更貼近真實世界的能力需求，也讓學生學習鑑識科學的價值與樂趣。