融合STEAM教育的“化妝品制備”選修課程的開發(fā)與實踐

李圓圓 劉曉芳

摘 要：以STEAM教育理念為引領(lǐng)，項目學(xué)習(xí)為載體，以化妝品真實的生產(chǎn)過程為研究對象，開發(fā)一系列選修課程，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;項目學(xué)習(xí);“化妝品制備”;選修課程

STEAM教育融合了技術(shù)、科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)多學(xué)科知識，學(xué)生對傳統(tǒng)化學(xué)課堂的學(xué)習(xí)模式興趣不高，而對STEAM教育理念的選修課程的興趣則大幅提升。學(xué)生經(jīng)常使用護膚霜、潤唇膏等化妝品，卻很少有人知道其制作方法，因此，本文以典型化妝品的生產(chǎn)為情景素材，把化工生產(chǎn)技術(shù)帶進中學(xué)實驗室，在真實情景中合作學(xué)習(xí)，提升學(xué)生分析與解決問題的能力。

一、項目選題

研發(fā)課題的選取應(yīng)貼近學(xué)生的日常生活，并能展示化工生產(chǎn)的基本原理和基本操作?！痘瘖y品衛(wèi)生監(jiān)督條例》對化妝品的定義是：以涂擦、噴灑或者其他方法，散布于人體表面任何部位，以達到清潔、消除不良氣味、護膚、美容和修飾目的的日用化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品^[1]。因此，護膚霜、唇膏、香皂等日用化工產(chǎn)品都屬于化妝品的范疇。

二、教學(xué)案例

（一）護膚霜

1.項目開發(fā)

[活動1]調(diào)查分析。調(diào)查市面上護膚霜有哪些功能，怎么分類。

[活動2]了解護膚霜歷史，雪花膏是最早期的護膚霜之一。

2.產(chǎn)品配方

[活動1]查閱文獻。護膚霜的原料一般由基質(zhì)原料、輔助原料和添加劑組成。

[活動2]選擇原料。雪花膏護膚霜的基質(zhì)原料為硬脂酸，輔助原料是堿、多元醇。硬脂酸的化學(xué)名稱叫十八酸，部分硬脂酸與堿反應(yīng)之后生成硬脂酸皂，起乳化作用。

3.制備流程

步驟1：制作油相。將20 g硬脂酸加入100 mL小燒杯中，放于500 mL大燒杯中水浴加熱至80℃，待完全熔化，制得油相，連同大燒杯放在一邊。步驟2：制作水相。將2 g KOH和15 mL甘油加入250 mL燒杯中，再加入68 mL蒸餾水，燒杯在石棉網(wǎng)上加熱至80℃，攪拌至溶解，制得水相。步驟3：混合乳化。將100 mL油相小燒杯緩緩加入250 mL水相燒杯中，邊加邊攪拌，在水浴大燒杯中完成，繼續(xù)攪拌乳化，得乳白色乳液。

4.產(chǎn)品評價

[活動1]查詢國家標準。實驗結(jié)束后，學(xué)生在教師的組織下進行產(chǎn)品評價和專題討論。指導(dǎo)學(xué)生可以登錄“食品伙伴網(wǎng)”免費下載化妝品相關(guān)國家標準。向?qū)W生介紹潤膚膏霜行業(yè)標準QB/T 1857—2013，介紹標準檢測方法。

[活動2]成本計算。列出制備過程中所用原料的價格，計算最終產(chǎn)品的售價，運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題，與市面上護膚霜對比，討論是否有投放市場的價值。

[活動3]外觀包裝設(shè)計。產(chǎn)品包裝要突出產(chǎn)品的特點和亮點，運用藝術(shù)知識對產(chǎn)品外觀進行設(shè)計。

（二）潤唇膏

1.項目開發(fā)

開發(fā)一款健康、天然的潤唇膏。隨著人們越來越青睞綠色健康的生活，選擇潤唇膏不僅要滿足于唇部的護理，更要求潤唇膏健康、天然。

2.產(chǎn)品配方

用蜂蠟、橄欖油和維生素E制作蜂蠟唇膏，采用的原料均是可直接入口食用的材質(zhì)，對人體無毒無害，制作工藝簡單，而且成本較低，具有一定的市場價值。

3.制備流程

①把5 mL橄欖油（或椰子油、杏仁油均可）加入100 mL燒杯中，加入2 g天然蜂蠟，水浴加熱。②蜂蠟熔化后，迅速滴加維生素E，停止加熱。③趁熱灌入潤唇膏空管，靜置冷卻1～2小時。

4.產(chǎn)品評價

根據(jù)《中華人民共和國國家標準》潤唇膏（GB/T 26513—2001）中常規(guī)項目對潤唇膏進行感官、理化和衛(wèi)生指標評價。

（三）手工皂

1.項目開發(fā)

“變廢為寶”——用地溝油制作肥皂。

2.產(chǎn)品配方

原料：地溝油、氫氧化鈉、食鹽、乙醇、水。地溝油含有比較多的雜質(zhì)，導(dǎo)致肥皂品質(zhì)下降，因此地溝油要經(jīng)過過濾和蒸餾進行提純。

3.制備流程

①皂化反應(yīng)：向45 mL水中加入20 g NaOH，加熱溶解，氫氧化鈉完全溶解之后，加入20 g無水乙醇，再加入200 mL經(jīng)過提純的地溝油，邊加邊攪拌，繼續(xù)加熱。②鹽析：加入10 g食鹽使之分層明顯，過濾，得到皂基。③入模與脫模：水浴加熱皂基，使之熔化，趁熱注入磨具，凝固之后脫模。

4.產(chǎn)品評價

根據(jù)香皂輕工業(yè)行業(yè)標準QB/T 2485—2008評價。

三、教學(xué)反思與建議

首先，滲透STEAM教育理念的“化妝品”系列選修課程，提高學(xué)生在真實情景中解決問題的能力?！盎瘖y品”選修課程突出化學(xué)知識又兼顧其他跨學(xué)科知識，課程更加綜合化，著眼于學(xué)生的未來發(fā)展，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過程和情感體驗。

其次，以真實的化工生產(chǎn)過程為研究對象，要求教師有豐富的知識儲備。教師要積極查閱相關(guān)權(quán)威資料，請教專家，對化工生產(chǎn)原理、流程進行準確的模擬和復(fù)原。

再次，在實施過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題有待解決。①教師可以設(shè)計更高水平的活動，如引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計正交實驗，研究不同配比對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。②化妝品原料要關(guān)注安全性，教師應(yīng)對學(xué)生開展相關(guān)培訓(xùn)。作為研發(fā)人員，應(yīng)重點關(guān)注《化妝品安全技術(shù)規(guī)范（2015版）》和《已使用化妝品原料名稱目錄（2015版）》^[2]，避免風(fēng)險的發(fā)生。

參考文獻：

[1]李碩，李莉，王海燕，等.我國化妝品標準及其效力研究[J].中國藥事，2021，35（1）：30.

[2]劉觀峰.化妝品原料的風(fēng)險分析與質(zhì)量控制[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2020，43（9）：51.

注：本文是廣東省首批STEAM教育2018年度課題（2018GDSTEM016）和廣州市花都區(qū)2020年度教師教研課題（HDJSJY2020224）的研究成果。