“美麗?化學(xué)成就”實(shí)驗(yàn)選修課的教學(xué)實(shí)踐與思考

陳媛媛

摘要： 基于上海高考改革對(duì)學(xué)生“綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)”的新要求，介紹了“美麗·化學(xué)成就”實(shí)驗(yàn)選修課的開(kāi)設(shè)背景、課程設(shè)置、課例分析等內(nèi)容，并對(duì)課程實(shí)施的結(jié)果、創(chuàng)新點(diǎn)以及存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)和反思，為新形勢(shì)下化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供一些參考。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)與化妝品; 選修課設(shè)計(jì); 化學(xué)實(shí)驗(yàn); 化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)： 10056629（2020）01005104

中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1課程背景

在傳統(tǒng)高考制度的框架下，化學(xué)學(xué)科由于課時(shí)有限和作為“3+1”科目的壓力，其實(shí)驗(yàn)學(xué)科的界定已經(jīng)名不符實(shí)。例如，上海市各高中都開(kāi)設(shè)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課，但實(shí)際上大部分學(xué)校每個(gè)學(xué)期的學(xué)生實(shí)驗(yàn)只達(dá)到1～2課時(shí)，并且基本局限在實(shí)驗(yàn)操作合格考要求的范圍之內(nèi)。久而久之無(wú)論是教師還是學(xué)生都更多地注重理論教學(xué)而忽視實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，更不必說(shuō)課題探究。學(xué)生也習(xí)慣于走馬觀花式的實(shí)驗(yàn)課，不注重操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析。實(shí)驗(yàn)課幾乎成了高中化學(xué)教學(xué)中食之無(wú)味棄之可惜的尷尬角色。2014年，上海高考改革正式拉開(kāi)序幕，新高考政策中對(duì)學(xué)生“綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)”[1]的強(qiáng)調(diào)打破了化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，各學(xué)校也應(yīng)聲而動(dòng)，在教學(xué)形式、教學(xué)策略上做出了相應(yīng)的調(diào)整[2]。例如復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)已經(jīng)開(kāi)始在全校三個(gè)年級(jí)實(shí)施每學(xué)期為期兩個(gè)星期、共計(jì)5課時(shí)的“實(shí)驗(yàn)周”計(jì)劃。教師不惜花費(fèi)大量課時(shí)開(kāi)設(shè)連續(xù)的、有設(shè)計(jì)性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，就是為了改變學(xué)生只會(huì)紙上談兵的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

上海新高考政策對(duì)學(xué)校、教師和學(xué)生提出了新的要求。作為教師，我們應(yīng)跳出唯分?jǐn)?shù)論的怪圈，立足于學(xué)生的綜合素質(zhì)，依托自身專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)不斷提升課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的能力[3]，開(kāi)設(shè)更多的系統(tǒng)而又貼近生活、貼近科技前沿的課程，與興趣相投的學(xué)生共同探索，豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生的視野更加開(kāi)闊，甚至清晰自己未來(lái)的職業(yè)選擇?；瘖y品的研發(fā)與生產(chǎn)作為化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要分支，無(wú)疑是當(dāng)今最具活力的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一?；瘖y品研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程涉及到無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、膠體化學(xué)等眾多化學(xué)內(nèi)容以及微生物學(xué)、皮膚學(xué)等生物學(xué)內(nèi)容。化妝品的使用與每個(gè)人的日常生活都密切相關(guān)。因此，對(duì)化學(xué)與化妝品的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。希望通過(guò)開(kāi)設(shè)“美麗·化學(xué)成就”這門(mén)課程讓學(xué)生了解真實(shí)的化學(xué)，并希望未來(lái)選擇化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是因?yàn)榱私饣瘜W(xué)、喜歡化學(xué)而報(bào)考化學(xué)專(zhuān)業(yè)，并非望文生義、盲目投報(bào)。

2課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

2.1課程目標(biāo)

（1） 引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的角度去理解化妝品的研發(fā)策略、配方成分及其制備方法，學(xué)會(huì)利用化學(xué)知識(shí)辨別化妝品的好壞。

（2） 使學(xué)生感受與體驗(yàn)化學(xué)世界的奇妙，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的興趣，提高學(xué)生的綜合能力。

（3） 引領(lǐng)學(xué)生立足于課堂而又走出課堂，感受課本知識(shí)與實(shí)際生活、生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生建立完整的化學(xué)學(xué)科印象，幫助學(xué)生了解與化學(xué)相關(guān)的行業(yè)，為學(xué)生未來(lái)高考志愿的選擇甚至職業(yè)規(guī)劃提供參考。

2.2課程形式

課程面向高一、高二學(xué)生開(kāi)設(shè)，共計(jì)安排課堂教學(xué)11次、外出實(shí)踐教學(xué)2次。課堂教學(xué)每次時(shí)長(zhǎng)90分鐘，由一位教師總負(fù)責(zé)。外出實(shí)踐教學(xué)則是利用適當(dāng)時(shí)間在授課教師與學(xué)校的統(tǒng)籌安排下進(jìn)行。教學(xué)中采用三種方式進(jìn)行授課，即理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及外出參觀。

鑒于化妝品的研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程涉及到眾多化學(xué)內(nèi)容以及生物學(xué)內(nèi)容，特設(shè)置3次理論教學(xué)，對(duì)與化妝品的研發(fā)和生產(chǎn)密切相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行講解，為后續(xù)順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好鋪墊?？紤]到選修課與必修課在教學(xué)要求上的差異，以及學(xué)生在選課時(shí)更多注重選修內(nèi)容是否具備趣味性等因素，我們盡量壓縮理論教學(xué)課時(shí)，最大限度地將時(shí)間交還給學(xué)生去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

理論教學(xué)部分完成后則進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分。該部分采取學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行（兩人一組），同時(shí)教師給予操作指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄，并完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或總結(jié)，據(jù)此作為課程評(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)之一。教師也會(huì)對(duì)學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度、完成的實(shí)物作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)入課程成績(jī)。

受中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件有限的制約，無(wú)法做到完全模擬化妝品的真實(shí)研發(fā)過(guò)程，例如反應(yīng)釜、生物抗菌測(cè)試等。幸運(yùn)的是上海家化、歐萊雅等國(guó)際知名化妝品公司的研發(fā)中心均落戶(hù)于上海，因此我們嘗試聯(lián)系這些企業(yè)的相關(guān)部門(mén)，組織學(xué)生參觀企業(yè)研發(fā)中心并聽(tīng)取相關(guān)講座，盡可能地給學(xué)生還原一個(gè)完整、真實(shí)的化妝品研發(fā)過(guò)程和化妝品企業(yè)的運(yùn)行方式。

2.3課程評(píng)價(jià)方式

課程采取過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。具體如下：

（1） 過(guò)程評(píng)價(jià)1： 教師根據(jù)學(xué)生的課堂參與度、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度等兩個(gè)方面進(jìn)行打分，占總成績(jī)的30%。

（2） 過(guò)程評(píng)價(jià)2： 學(xué)期末學(xué)生以小組為單位進(jìn)行期末展示，并由教師、學(xué)生就展示提問(wèn)。然后由教師及全體選課學(xué)生根據(jù)各小組所展示的內(nèi)容、效果進(jìn)行打分，占總成績(jī)的20%。

（3） 結(jié)果評(píng)價(jià)： 教師根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、完成的實(shí)物作品等兩個(gè)方面進(jìn)行打分，占總成績(jī)的50%。

2.4課程內(nèi)容

課時(shí)安排及具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

2.5課例及分析——水蒸氣蒸餾法提取薄荷精油

2.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背景

香氛是化妝品配方中必不可少的成分之一。工業(yè)生產(chǎn)中所添加的香氛一般分為天然產(chǎn)物類(lèi)香氛和人工合成類(lèi)香氛。精油就是天然產(chǎn)物類(lèi)香氛中的一種，但是由于精油的提取成本相比人工合成類(lèi)香氛要高很多，所以一般只在高級(jí)化妝品中添加。水蒸氣蒸餾法和壓榨法是兩種最常見(jiàn)的精油提取方法。其中，水蒸氣蒸餾法是利用高溫水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物精油攜帶出來(lái)形成油水混合物，冷卻后再進(jìn)行分離[9]。此法適用于玫瑰、薄荷、薰衣草等精油的提取，這類(lèi)精油的特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易水解。水蒸氣蒸餾法的實(shí)質(zhì)就是化學(xué)學(xué)科中的蒸餾操作，是相對(duì)復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，且用到多種儀器，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、耐心程度有較高的要求。薄荷精油的提取更是將蒸餾、萃取、分液、蒸發(fā)濃縮等中學(xué)重點(diǎn)要求的操作融為一體，可以說(shuō)是一個(gè)整合度很高，同時(shí)具有理論和現(xiàn)實(shí)意義的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。為此，設(shè)計(jì)以新鮮薄荷葉為材料，使用水蒸氣蒸餾法提取薄荷精油的實(shí)驗(yàn)，所得產(chǎn)品作為后續(xù)化妝品生產(chǎn)過(guò)程中的原料。