摘要：法庭科学是一门自然科学和法学相交叉的边缘学科，与社会生活有紧密的联系，国内外科学教育对其关注主要在教材开发和非正式学习资源的利用方面。《法庭科学》教材选材综合化；在具体案件分析中渗透社会问题解决情境，穿插科学概念学习；活动设计体现过程性和思考性。国内科学教育在借鉴其新颖的理科综合模式的同时，也要充分考虑其局限性。
关键词：法庭科学；科学与社会；科学教育；非正式学习；理科综合
文章编号：1005–6629（2013）9–0011–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
推理小说是中小学生甚至大学师生喜闻乐见的文学表现形式，而推理小说的精髓和吸引之处往往在于法庭科学。近年来，由于破案悬疑片的流行，以通俗的媒体形式将“法庭科学”向大众广为宣传，其中承载的科学知识在一定程度上得到了推广。将法庭科学融入中学的科学课堂，能够很好地提升学生学习兴趣，培养其批判性思维，其实国外早已有先例，而国内尚未在基础教育阶段得到广泛认可和应用。本文在分析该主题的国外教材基础上，提出一些教学借鉴角度。
1 《法庭科学》简介
法庭科学是英语“forensic science”的意译。它是自然科学和法学相交叉的边缘学科，一般运用自然科学和社会科学的原理和方法，研究查明事件法律性质、发现犯罪、揭露犯罪、证实犯罪及预防犯罪的科学技术手段与方法的一门综合性应用学科。
法庭科学的内容范畴有广义和狭义之分。广义的包括现场勘查、取证、各种痕迹物证检验、毒物和毒品检验、各种法医学检验以及精神病学鉴定等，即是指运用一切医学、自然科学的理论和技术，研究并解决刑事侦查、审判以及民事纠纷中有关专门性问题的一门自然科学；狭义的则不包括法医学尸体检验、临床检验和精神病学检验。法庭科学技术所使用的方法涉及数理化生等学科常用的技术手段，包括观察分析法、图像比对法、物理检验法、化学检验法、仪器分析法、数理统计法以及医学和生物学检验方法等。
目前国内引进“法庭科学”的教材资源较少，其中比较具有代表意义的《法庭科学》[1]是浙江教育出版社《科学探索者》系列教材最新出版的一个分册，原著名为Science Explorer Forensic Science，由张幼芳翻译，全书分“犯罪现场调查”、“痕量与微量物证”、“个体识别”以及“把证据带到法庭”四章，立足于用案例分析介绍科学知识，在给予法庭科学全貌的同时，也关注了综合学科的应用。
2 国外“法庭科学”课程特点分析
2.1 选材综合化，主题体现法庭科学核心内容
科学技术日新月异，各门自然科学之间的界限变得越来越模糊，学科渗透让科学研究不再拘泥于传统的单一学科，而是跳出原有局限，着眼于学科综合的创新点。科学教育中的跨学科概念通过具体的案例呈现出来，有助于学生以系统思维构建不同学科的知识，形成连贯、统一、系统的世界观。法庭科学本身就是一门各学科交叉和渗透的新兴学科，以此为主题的中学科学教材编写，关注破案的科学方法、证据的科学背景和收集方法以及证据的法庭应用等多领域核心内容，其中在证据的科学背景和收集方法的多个案例分析中综合运用物理、化学、生物、地理等学科知识和思维，渗透数学、心理学、美术等学科，与社会、生活、科技相互综合、紧密联系。学科综合专题的单独开辟，是本书强调综合化解决科学问题的设计观念，例如，与地球科学联系认识犯罪地图；与物理学联系有利于调查纵火案件；与生命科学联系介绍面貌复原技术；与其他科技联系为犯罪现场建模。为了体现数学对于科学的基础工具作用，还在每章安排了用数学开展数据分析的跨学科探索任务，深度运用图表统计帮助分析案件。
我们将《科学探索者-法庭科学》教材分布在不同章节里各种案例进行了归纳总结，并分析出涉及学科领域和中学知识点，其中与化学学科相关的案例如表1所示。
通过上述案例可以看出，案件侦破、法庭取证等事件均需要不同领域科学技术的支撑，每个案例不一定只限于单一科学领域背景，而是追求更大范围内的学科综合渗透，比如与数学、美术等的联系。此外，本身就需要广泛应用新科技的法庭科学也在教材中将传统科学教育中难以涉及的新仪器、新手段选为教学内容。例如，提到枪弹物证数据库的利用、DNA图谱比对、声纹鉴定等，这些技术手段不仅可作为拓展学生科学视野的素材，在一定条件下还可作为学生提供检验和运用科学知识的情境，从中体验将科技运用于解决实际问题的乐趣。
2.2 以社会问题解决为线索承载科学概念
本教材与国内科学教材最大差异在于并没有用学科知识体系作为编写主线，避免了传统教材过于强调学科本位而缺乏跨学科整合的弊病。从教材框架上看，“犯罪现场调查”、“痕迹与微量物证”、“个体识别”和“把证据带到法庭”的章节设置，更多体现的是法庭科学的核心思想和应用顺序；而在每个章节编排中，用案件故事创设情境，淡化学科界限，用问题解决的任务模式强调学科思维的联系与综合。“法庭科学”教学以社会问题解决为线索，在解决问题过程中，逐步将相关的科学概念、科技名词呈现出来，这样更符合学生的认知结构，同时也能激发其学习兴趣。
以《法庭科学》第二章“痕迹与微量物证”为例，该章关注物质的性质，但是与中学理化单科教材中呈现物理性质、化学性质的方式有很大不同。
案例分析：第2节“微量物证”
[背景]狗吠声把睡梦中的贾达吵醒了，当他往窗外看的时候，贾达看到她的邻居伊娃开着货车离开，之后贾达发现自己的狗失踪了。在对伊娃家取得搜查证后，犯罪现场调查员根据贾达提供的信息寻找伊娃在案发现场所穿的衣服。他们希望在伊娃的鞋底发现玻璃碎片或泥土，在伊娃的毛衣上找到狗毛，即使伊娃刷过她的毛衣，有些狗毛仍然粘附在上面。
由于师生无法亲临犯罪现场，所以每节开始的背景故事用于创设情境，引导读者发现故事中的问题、挖掘案件的细节、思考解决的方法。接下来围绕故事背景展开科学概念和方法呈现：提供了对狗毛以及纤维的鉴别方法。毛发的颜色、粗细体现了生物学科中个体的差异以及生物的多样性，鉴别天然纤维、合成纤维在初中化学中也有涉及，同时书中还较为详细地介绍了纤维的结构。此外该书对与上述案例有关的其他微量物证（油漆、玻璃、泥土）也进行了讲解，指出油漆、玻璃和泥土三者都是混合物以及给出了“浓度”的概念。微量物质通常是混合物，该书通过列举分离食盐与水的例子，引出科学家利用混合物中不同物质的不同性质来分离混合物，进而详细讲解了层析法，并通过使用显微镜来识别和比较微量物证。
2.3 法庭科学的活动设计
科学教材需要系列活动的设计与组织，以贯彻科学学习过程体验和技能训练。法庭科学也是以实验为基础的学科，往往从法证、法医等角度体现实验解决问题的核心理念，其中实验方法往往糅合医学、生物学、化学和物理学等学科，但是真实的法庭科学实验往往是复杂的，需要高端的现代仪器和实验手段来完成，中学科学教育以法庭科学开设实验存在诸多软硬件的缺失，所以教材中实验活动多限于情景模拟而并非真实事件重现，而且安排并不多；教材活动多以讨论和思考形式呈现。现以第二章“痕迹与微量物证”中的第二节“微量物证”为例：
教材中先以简单的“探索活动”作为热身，研究沙子中包含什么线索，强调学生在搜证过程中的观察能力。然后通过“阅读材料”栏目提供有关失踪的狗素材激发兴趣，引出教学主题微量物证，同时穿插“想一想”栏目激发学生的已有认知，进而再次阅读，知道“犯罪现场调查员在搜查伊娃家之前需要准备什么”、“天然纤维和合成纤维的主要区别是什么”、“油漆数据查询库包含什么信息”以及“SEM利用什么来产生图像”。“想一想”栏目的再次呈现，是为了启发学生从化学的角度思考案件的重要证物特征，同时要学会推理与预测；其后的“实验技能”需要改变混合物的组成从而改变混合物的性质，加深学生对混合物概念的理解；结合复习中的小实验，学生自行体验用吸尘器来提取汽车中的微量物质督促读者动手操作、积极思考，达到学以致用的目的，提供了一种法庭科学中常见的破案思维。
《法庭科学》中设置各类活动栏目多达11种，其中“想一想”出现频次最多，穿插在正文之中，不时以提问的方式激发读者对案件及背景科学知识的思考，提醒读者针对科学概念、案件内幕、法庭科学实施事实等展开思考，体现了“法庭科学”对学生独立思考能力的重视程度。
3 “法庭科学”对国内中学科学教育的启示
“法庭科学”呈现的综合化、社会化的综合理科教材开发模式，给予我国科学教育一些有益的启示。
3.1 非正式学习资源
非正式科学教育需要社会多方面的资源支持，目前支持“法庭科学”的大量非正式科学教育资源来源丰富——以刑侦为主题的影视剧、动画片以及科学破案的相关新闻报道等。如破案类电视剧，编剧在一定程度上借鉴了法庭科学的最新进展，曲折的剧情固然能提高学习兴趣，剧中出现的化学药品、物理原理、新型仪器以及实验思维更加是开拓学科视野、启发学科视野的课外素材。需要注意的是，这类出自通俗媒体的教学资源掺杂诸多非科学性因素，需要教师大量查阅权威文献进行阅读分析、仔细辨别。值得肯定的是，这些资源的确生动地反映出科学在解决案件中的巨大作用，对激发和维持学生终身学习科学的兴趣和习惯具有深远影响，也在一定程度上成为职业生涯规划的重要素材。
此外博物馆、科学馆组织的法证科学展览，来自公安机关的科研力量也是重要的社会资源，可以加以利用。港台地区在这个方面起步较早，例如，香港城市大学与香港青年协会连续两年面向高中生合办鉴证科学培训计划，期望训练学生的科学常识、逻辑思维和沟通能力，活动中学生须分组进行搜证，并利用信息技术手段快速从现场取得的指纹中找到重要线索，与其他组员一起推理案情。又如，台湾大学科学教育研究所邀请法证专家多次开设“CSI鉴识科学行动——从犯罪现场到实验室系列讲座”，都是试图开辟非正式科学教育资源的创新尝试。
3.2 模拟案件作为案例分析，渗透任务驱动
传统的科学课程、教材是按主题而不是通过驱动性问题编排，每章都会提到学习这些主题的意义，虽然也能提高学生兴趣，但是这些并不是学生学习的直接驱动力，教师实践中发现：当关注主题只是因为教材认为它们重要时，要保持学生的注意力很困难[2]。
在设计综合性的活动时，教师需要强调活动的方式，如建立模型、交流合作、分类对比等等，而不能仅仅注重知识的讲解。由于“法庭科学”知识背景的特殊性，可以富有趣味性并能够激发学生学习动机与好奇心的模拟案件创设情境、呈现案例分析素材，在各种活动中设置与教学内容紧密结合的驱动性任务作为载体，使学习者在完成特定任务的过程中获得一定的科学知识与科学技能。
3.3 “法庭科学”提供了新颖的理科综合模式借鉴
科学教学内容的整合应力求科学整体的思想，虽然并不要求打破分支领域的界限，但在内容上要注重不同学科领域知识与技能之间的融通和连接。但目前国内的很多科学教学仍然以拼盘式的大杂烩居多，各门学科内容安排相对独立，难以体现理科综合的优越性[3]。
在上文的总结分析中，我们可以看出“法庭科学”可以融合进对应学科领域的教学活动，将分散的学科教学内容进行整合，甚至联系对应的理、化、生、地背景知识，促进学科综合化进展；由不同学科特长的学生以模拟案件为突破口，各展所长开展分析、推理及问题解决，不失为一种有效的跨学科综合活动；单一学科教师也应具备“大科学教育”观念，与其他科学领域教师交流、合作，从而设计出有利于发展学生综合学科问题解决能力的校本课程，法庭科学只是其中一个主题落脚点。
但“法庭科学”课程体系更多涉及将科学领域各学科知识的综合应用，所以大部分内容并不适合作为新课开展，而建议在其他学科课程或基础科学课程作为先行知识讲授之后，在最后阶段开辟出综合专题课或复习课。
3.4 内地实施的局限性
限于考试评价的限制，“法庭科学”课程难以在内地课程中广泛推广；而且在综合科学教育中，它涉及科学知识还是局限在个别的领域，无法做到面面俱到，不可能简单替代传统的综合科学课程作为基础教育阶段的必修课；由于“法庭科学”涉及职业的特殊性，讨论主题局限在社会活动中一个特殊层面，不像其他生活、社会话题应用面广，在内地科学教育中推广实施还有待研究和思考。
参考文献：
[1] ClarenceA.Cocroft著，张幼芳等译.法庭科学[M].杭州：浙江教育出版社，2011.
[2] Joseph S. Krajcik， Charlene Czerniak， Carl Berger著，王磊等译.中小学科学教学——基于项目的方法与策略[M].北京：高等教育出版社，2004：78～87.
[3]蔡铁权.我国科学教育研究述评[J].全球教育展望，2011，（6）：74～83.