融合STEAM教育的“化妆品制备”选修课程的开发与实践

李圆圆 刘晓芳

摘 要：以STEAM教育理念為引领，项目学习为载体，以化妆品真实的生产过程为研究对象，开发一系列选修课程，提升学生核心素养。

关键词：STEAM教育;项目学习;“化妆品制备”;选修课程

STEAM教育融合了技术、科学、工程、数学和艺术多学科知识，学生对传统化学课堂的学习模式兴趣不高，而对STEAM教育理念的选修课程的兴趣则大幅提升。学生经常使用护肤霜、润唇膏等化妆品，却很少有人知道其制作方法，因此，本文以典型化妆品的生产为情景素材，把化工生产技术带进中学实验室，在真实情景中合作学习，提升学生分析与解决问题的能力。

一、项目选题

研发课题的选取应贴近学生的日常生活，并能展示化工生产的基本原理和基本操作。《化妆品卫生监督条例》对化妆品的定义是：以涂擦、喷洒或者其他方法，散布于人体表面任何部位，以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学工业产品^[1]。因此，护肤霜、唇膏、香皂等日用化工产品都属于化妆品的范畴。

二、教学案例

（一）护肤霜

1.项目开发

[活动1]调查分析。调查市面上护肤霜有哪些功能，怎么分类。

[活动2]了解护肤霜历史，雪花膏是最早期的护肤霜之一。

2.产品配方

[活动1]查阅文献。护肤霜的原料一般由基质原料、辅助原料和添加剂组成。

[活动2]选择原料。雪花膏护肤霜的基质原料为硬脂酸，辅助原料是碱、多元醇。硬脂酸的化学名称叫十八酸，部分硬脂酸与碱反应之后生成硬脂酸皂，起乳化作用。

3.制备流程

步骤1：制作油相。将20 g硬脂酸加入100 mL小烧杯中，放于500 mL大烧杯中水浴加热至80℃，待完全熔化，制得油相，连同大烧杯放在一边。步骤2：制作水相。将2 g KOH和15 mL甘油加入250 mL烧杯中，再加入68 mL蒸馏水，烧杯在石棉网上加热至80℃，搅拌至溶解，制得水相。步骤3：混合乳化。将100 mL油相小烧杯缓缓加入250 mL水相烧杯中，边加边搅拌，在水浴大烧杯中完成，继续搅拌乳化，得乳白色乳液。

4.产品评价

[活动1]查询国家标准。实验结束后，学生在教师的组织下进行产品评价和专题讨论。指导学生可以登录“食品伙伴网”免费下载化妆品相关国家标准。向学生介绍润肤膏霜行业标准QB/T 1857—2013，介绍标准检测方法。

[活动2]成本计算。列出制备过程中所用原料的价格，计算最终产品的售价，运用数学知识解决实际问题，与市面上护肤霜对比，讨论是否有投放市场的价值。

[活动3]外观包装设计。产品包装要突出产品的特点和亮点，运用艺术知识对产品外观进行设计。

（二）润唇膏

1.项目开发

开发一款健康、天然的润唇膏。随着人们越来越青睐绿色健康的生活，选择润唇膏不仅要满足于唇部的护理，更要求润唇膏健康、天然。

2.产品配方

用蜂蜡、橄榄油和维生素E制作蜂蜡唇膏，采用的原料均是可直接入口食用的材质，对人体无毒无害，制作工艺简单，而且成本较低，具有一定的市场价值。

3.制备流程

①把5 mL橄榄油（或椰子油、杏仁油均可）加入100 mL烧杯中，加入2 g天然蜂蜡，水浴加热。②蜂蜡熔化后，迅速滴加维生素E，停止加热。③趁热灌入润唇膏空管，静置冷却1～2小时。

4.产品评价

根据《中华人民共和国国家标准》润唇膏（GB/T 26513—2001）中常规项目对润唇膏进行感官、理化和卫生指标评价。

（三）手工皂

1.项目开发

“变废为宝”——用地沟油制作肥皂。

2.产品配方

原料：地沟油、氢氧化钠、食盐、乙醇、水。地沟油含有比较多的杂质，导致肥皂品质下降，因此地沟油要经过过滤和蒸馏进行提纯。

3.制备流程

①皂化反应：向45 mL水中加入20 g NaOH，加热溶解，氢氧化钠完全溶解之后，加入20 g无水乙醇，再加入200 mL经过提纯的地沟油，边加边搅拌，继续加热。②盐析：加入10 g食盐使之分层明显，过滤，得到皂基。③入模与脱模：水浴加热皂基，使之熔化，趁热注入磨具，凝固之后脱模。

4.产品评价

根据香皂轻工业行业标准QB/T 2485—2008评价。

三、教学反思与建议

首先，渗透STEAM教育理念的“化妆品”系列选修课程，提高学生在真实情景中解决问题的能力。“化妆品”选修课程突出化学知识又兼顾其他跨学科知识，课程更加综合化，着眼于学生的未来发展，关注学生学习的过程和情感体验。

其次，以真实的化工生产过程为研究对象，要求教师有丰富的知识储备。教师要积极查阅相关权威资料，请教专家，对化工生产原理、流程进行准确的模拟和复原。

再次，在实施过程中发现了一些问题有待解决。①教师可以设计更高水平的活动，如引导学生设计正交实验，研究不同配比对产品质量的影响，更能激发学生的创新思维。②化妆品原料要关注安全性，教师应对学生开展相关培训。作为研发人员，应重点关注《化妆品安全技术规范（2015版）》和《已使用化妆品原料名称目录（2015版）》^[2]，避免风险的发生。

参考文献：

[1]李硕，李莉，王海燕，等.我国化妆品标准及其效力研究[J].中国药事，2021，35（1）：30.

[2]刘观峰.化妆品原料的风险分析与质量控制[J].日用化学品科学，2020，43（9）：51.

注：本文是广东省首批STEAM教育2018年度课题（2018GDSTEM016）和广州市花都区2020年度教师教研课题（HDJSJY2020224）的研究成果。