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        融合STEAM教育的“化妝品制備”選修課程的開發(fā)與實踐

        2021-09-09 02:05:41李圓圓劉曉芳
        新課程·上旬 2021年25期

        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?xì)馕丁⒆o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(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)。向?qū)W生介紹潤膚膏霜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1857—2013,介紹標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)》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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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。

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