Este trabalho apresenta a experiência didática "Unidade Eletiva: Ciências Forenses", desenvolvida com turmas da 1ª à 3ª série do Ensino Médio, como estratégia para integrar práticas epistêmicas de investigação científica aos componentes curriculares das Ciências da Natureza. A proposta busca responder aos desafios e possibilidades do Novo Ensino Médio e às diretrizes da BNCC, que valoriza a abordagem investigativa como central à formação dos estudantes. O componente é estruturado em três módulos temáticos: (A) análises químicas, microbiologia e histologia; (B) biologia molecular, hematologia e genética forense; e (C) processos investigativos, direito penal e tecnologias aplicadas à investigação criminal. Cada módulo envolve ciclos de quatro aulas que incluem orientação, experimentação, discussão e comunicação, a partir de casos ficcionais criados para simular situações-problema no contexto escolar. A investigação exige a aplicação integrada de conhecimentos de química, física e biologia, mobilizando os estudantes para análise e interpretação de evidências, elaboração de laudos e socialização dos resultados. A fundamentação teórico-metodológica apoia-se nas discussões sobre Natureza da Ciência e práticas epistêmicas de Allchin (2013) e Kelly e Licona (2018), no ciclo de aprendizagem investigativa proposto por Pedaste et al. (2015), e na importância da argumentação em aulas investigativas segundo Scarpa, Sasseron e Silva (2017). Como principais resultados, verificou-se o desenvolvimento de práticas seguras de laboratório, compreensão do processo científico e integração interdisciplinar de saberes. A experiência revelou alto engajamento discente e favoreceu aprendizagens significativas, com potencial de aplicação em contextos extraescolares.
