余自龍
摘 要:文章通過(guò)分析核心素養(yǎng)在生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,以及目前教學(xué)中學(xué)科割裂、評(píng)價(jià)方式局限等問(wèn)題,提出了建立合理的評(píng)價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題情境、開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)以及組織學(xué)科間交流與合作等五大實(shí)踐措施,旨在提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),培養(yǎng)其批判性思維和跨學(xué)科能力,為教育者提供可行的教學(xué)策略和方法。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中生物;跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)
隨著教育領(lǐng)域?qū)τ趯W(xué)生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的追求,核心素養(yǎng)已成為教學(xué)的重要視角。在高中生物學(xué)習(xí)中,跨學(xué)科主題教學(xué)日益受到關(guān)注,期望通過(guò)整合多學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和批判性思維。然而,目前實(shí)踐中仍存在學(xué)科割裂、評(píng)價(jià)體系狹隘以及跨學(xué)科協(xié)作困難等問(wèn)題。因此,構(gòu)建有效的高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐方案至關(guān)重要,其中建立合理的評(píng)價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題情境、采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)以及促進(jìn)學(xué)科間交流與合作,成為應(yīng)對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)的重要措施。
一、核心素養(yǎng)對(duì)高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的重要性
(一)拓寬知識(shí)視野,促進(jìn)學(xué)科交叉融合
核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具備寬廣的知識(shí)視野和跨學(xué)科的綜合素養(yǎng),在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中,學(xué)生不僅需要掌握生物學(xué)知識(shí),還需要整合化學(xué)、物理、地理等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)跨學(xué)科的學(xué)習(xí),學(xué)生的知識(shí)視野得以拓寬,能夠更好地理解生物學(xué)知識(shí)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)科之間的交叉融合。
(二)培養(yǎng)科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力
核心素養(yǎng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力,高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)通常以問(wèn)題為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主探究、合作學(xué)習(xí)等方式解決問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生需要觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、交流等,從而培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維。通過(guò)不斷實(shí)踐和創(chuàng)新,學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力得以提升,為他們未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(三)強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任感,提升情感態(tài)度價(jià)值觀
核心素養(yǎng)要求學(xué)生具備社會(huì)責(zé)任感和良好的情感態(tài)度價(jià)值觀,高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)往往涉及社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,如環(huán)境保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等。通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠更加深入地了解這些問(wèn)題背后的生物學(xué)原理和社會(huì)意義,從而增強(qiáng)他們的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。同時(shí),這種學(xué)習(xí)方式也有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和服務(wù)社會(huì)的意識(shí),提升他們的情感態(tài)度價(jià)值觀。
(四)促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展,提升教學(xué)質(zhì)量
核心素養(yǎng)不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有重要影響,同時(shí)對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展也有積極的推動(dòng)作用。在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中,教師需要不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),提升自己的跨學(xué)科教學(xué)能力。通過(guò)與其他學(xué)科教師的交流與合作,生物教師能夠更好地理解和掌握相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),從而更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)。
二、當(dāng)前高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐中存在的問(wèn)題
(一)學(xué)科知識(shí)整合不足
在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中,學(xué)科知識(shí)的整合是關(guān)鍵。但在實(shí)際教學(xué)中,由于教師對(duì)其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)掌握不夠深入,或者缺乏跨學(xué)科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致學(xué)科知識(shí)整合不足,這不僅影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,也限制了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的效果。
(二)教學(xué)方法較為傳統(tǒng)
盡管跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性和探究性,但在實(shí)際教學(xué)中,一些教師仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,如講授式教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然是被動(dòng)的,這種教學(xué)方式無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(三)課程資源匱乏
高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)需要豐富的課程資源作為支撐。然而,在實(shí)際教學(xué)中,由于教學(xué)資源有限,一些教師難以找到合適的課程資源來(lái)支持跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容受到限制,無(wú)法深入探究跨學(xué)科主題。
(四)學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)差異大
由于學(xué)生有不同的背景和興趣愛(ài)好,他們的學(xué)科基礎(chǔ)存在較大的差異。在進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時(shí),一些學(xué)生可能會(huì)感到困難和無(wú)助,因?yàn)樗麄內(nèi)狈Ρ匾膶W(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),這種狀況會(huì)影響他們的學(xué)習(xí)效果和自信心,從而影響他們核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
三、高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐措施
(一)建立合理的評(píng)價(jià)體系,幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法和提高學(xué)習(xí)效果
建立合理的評(píng)價(jià)體系在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中具有重要意義,不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的客觀衡量,更是一種引導(dǎo)和反饋的工具,可以幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效果,對(duì)于他們的綜合素養(yǎng)培養(yǎng)和跨學(xué)科能力的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響[1]。構(gòu)建多元化的評(píng)價(jià)體系能夠更全面地觀察學(xué)生的綜合表現(xiàn),包括學(xué)科知識(shí)的掌握程度、批判性思維的運(yùn)用、合作能力以及創(chuàng)新性等方面,從而更客觀地評(píng)價(jià)其跨學(xué)科學(xué)習(xí)成果。
以人教版高一生物必修1《細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性》為例,評(píng)價(jià)體系的建立應(yīng)以課程目標(biāo)為導(dǎo)向,確保評(píng)價(jià)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相一致。在這一章的教學(xué)中,目標(biāo)不僅是讓學(xué)生掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能,更重要的是培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維和實(shí)踐能力。在評(píng)價(jià)時(shí),既要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,也要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論中的發(fā)言、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性等,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。同時(shí),結(jié)合課后作業(yè)、測(cè)驗(yàn)等結(jié)果性評(píng)價(jià)手段,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀評(píng)估。
除了傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)外,還應(yīng)引入定性評(píng)價(jià)手段。例如:教師可以為學(xué)生提供詳細(xì)的書(shū)面反饋,指出他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足,提供改進(jìn)建議。還可以通過(guò)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)等方式,讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況,并學(xué)會(huì)欣賞他人的優(yōu)點(diǎn)。在這一章的教學(xué)中,可以引入表現(xiàn)性評(píng)價(jià)手段。例如:組織學(xué)生進(jìn)行細(xì)胞模型的制作、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的講解等活動(dòng),觀察學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn),評(píng)價(jià)他們的實(shí)踐能力、表達(dá)能力等。這種評(píng)價(jià)方式能夠真實(shí)反映學(xué)生的能力水平,并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
評(píng)價(jià)不是目的,而是手段。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,教師應(yīng)及時(shí)向?qū)W生反饋評(píng)價(jià)結(jié)果,讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況和需要改進(jìn)的地方,教師還應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果調(diào)整教學(xué)方法和策略,以滿足學(xué)生的不同需求。為了確保評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性和有效性,教師應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和調(diào)整。可以通過(guò)收集學(xué)生的反饋意見(jiàn)、與其他教師交流等方式了解評(píng)價(jià)體系的優(yōu)缺點(diǎn),及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。
(二)創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題
創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境,在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中扮演重要的角色。這種教學(xué)方式以問(wèn)題為引領(lǐng),將學(xué)科知識(shí)融入實(shí)際情境中,激發(fā)學(xué)生思考、探究和解決問(wèn)題,從而提高其跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力[2]。當(dāng)學(xué)生置身于一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境中時(shí),他們會(huì)面臨現(xiàn)實(shí)生活的挑戰(zhàn)和需求,自發(fā)地產(chǎn)生解決問(wèn)題的愿望和動(dòng)力,這樣的學(xué)習(xí)情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的求知欲望,使他們更加主動(dòng)地去探索和學(xué)習(xí)。
以人教版高一生物必修2《減數(shù)分裂和受精作用》為例,教師可以深入挖掘教學(xué)內(nèi)容,找到與其他學(xué)科的聯(lián)系點(diǎn)。例如:可以引導(dǎo)學(xué)生思考減數(shù)分裂過(guò)程中的遺傳學(xué)原理、細(xì)胞生物學(xué)的相關(guān)知識(shí),以及與化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科交叉的內(nèi)容。通過(guò)明確跨學(xué)科主題,教師可以設(shè)計(jì)一系列具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的興趣。為了增強(qiáng)問(wèn)題情境的真實(shí)性和趣味性,教師可以引入生活中的實(shí)際案例。例如:可以引導(dǎo)學(xué)生思考為什么人類需要通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用來(lái)繁衍后代,以及這一過(guò)程中可能出現(xiàn)的遺傳問(wèn)題等。通過(guò)實(shí)際案例的引入,學(xué)生可以更好地理解減數(shù)分裂和受精作用的意義和應(yīng)用價(jià)值。在問(wèn)題情境的引導(dǎo)下,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生打破學(xué)科界限,從多個(gè)角度思考問(wèn)題。例如:在分析減數(shù)分裂過(guò)程中遺傳物質(zhì)的變化時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)的概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)后代的遺傳性狀;在探討受精作用過(guò)程中細(xì)胞間的相互作用時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系物理學(xué)中的力學(xué)原理來(lái)理解細(xì)胞間的力學(xué)行為。
為了支持學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí),教師應(yīng)提供豐富的學(xué)習(xí)資源。例如:可以為學(xué)生推薦涉及遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的參考書(shū)籍、期刊文章和在線課程等。同時(shí),教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)校圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)等資源自主查找相關(guān)資料。在學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師應(yīng)注重過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)的結(jié)合。通過(guò)觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)、分析他們提交的報(bào)告或作業(yè)等成果來(lái)評(píng)價(jià)他們的學(xué)習(xí)效果和跨學(xué)科能力的發(fā)展情況,同時(shí)給予學(xué)生及時(shí)的反饋和建議,幫助他們不斷完善自己的學(xué)習(xí)和思考方式。
(三)開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式進(jìn)行跨學(xué)科主題探究
開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中具有重要意義,不僅能夠促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的整合和應(yīng)用,更能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、合作能力和創(chuàng)新思維[3]。通過(guò)設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的項(xiàng)目,讓學(xué)生以探究性學(xué)習(xí)的方式,自主選擇課題、確定研究方向,這樣的學(xué)習(xí)方式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,從而更深入地參與到跨學(xué)科主題的學(xué)習(xí)中來(lái)。
以人教版高一生物必修1《人類遺傳病》為例,教師需要與學(xué)生共同確定項(xiàng)目主題,主題應(yīng)與本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān),同時(shí)具備一定的探究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。例如:“探究遺傳病在家族中的遺傳模式”“調(diào)查某地區(qū)常見(jiàn)遺傳病的發(fā)病率”等,這些主題能夠引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類遺傳病的現(xiàn)狀,激發(fā)他們對(duì)相關(guān)問(wèn)題的探究欲望。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常采用小組合作的方式進(jìn)行,教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和性格等因素,將他們分成若干個(gè)項(xiàng)目小組,每個(gè)小組4至6人。確保每個(gè)小組內(nèi)部成員之間的差異最小化,以便他們能夠互補(bǔ)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),并應(yīng)指定一名小組長(zhǎng),負(fù)責(zé)組織小組活動(dòng)和協(xié)調(diào)成員間的任務(wù)分配。在確定項(xiàng)目主題后,各小組需要制訂詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃,計(jì)劃應(yīng)包括項(xiàng)目目標(biāo)、時(shí)間安排、任務(wù)分工、探究方法和預(yù)期成果等內(nèi)容。教師需指導(dǎo)學(xué)生制訂合理的計(jì)劃,確保項(xiàng)目實(shí)施的可行性和有效性。同時(shí),教師還可以提供一些資源、工具和指導(dǎo)性建議,幫助學(xué)生順利開(kāi)展項(xiàng)目。
項(xiàng)目探究是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié),在這一階段,學(xué)生需要按照計(jì)劃,分工合作,進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和處理等工作。他們可以利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書(shū)館等資源,查找相關(guān)資料,了解遺傳病的類型、特點(diǎn)和防治方法;通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、訪談等方式,收集某地區(qū)遺傳病的發(fā)病率和分布情況;利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,得出結(jié)論。在探究過(guò)程中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、相互協(xié)作,同時(shí)提醒他們關(guān)注探究方法和過(guò)程的科學(xué)性。完成項(xiàng)目探究后,各小組需要將研究成果進(jìn)行展示和交流,這不僅有助于學(xué)生分享彼此的探究成果,還可以促進(jìn)他們之間的相互學(xué)習(xí)和借鑒。
此外,展示形式可以多樣化,如:報(bào)告會(huì)、展覽、海報(bào)等,在展示過(guò)程中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和提問(wèn),引導(dǎo)他們從多個(gè)角度思考問(wèn)題,提高他們的批判性思維能力。
(四)利用信息技術(shù)手段輔助跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率
利用信息技術(shù)手段輔助跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是高中生物教育中最重要的措施,信息技術(shù)能夠豐富教學(xué)資源,提供多樣化的學(xué)習(xí)材料[4]。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)字圖書(shū)館等,學(xué)生可以獲取到更加豐富和廣泛的學(xué)習(xí)資源,包括圖書(shū)、視頻、網(wǎng)絡(luò)課程等。這些資源涵蓋了跨學(xué)科主題所需的各種知識(shí)和信息,能夠滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求,促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的融合和綜合運(yùn)用[5]。
以人教版高一生物必修3《基因工程的基本操作程序》為例,教師可以利用多媒體課件,將基因工程的基本操作程序以圖文并茂的形式呈現(xiàn)出來(lái),幫助學(xué)生更好地理解基因工程的基本原理和技術(shù)方法。在制作多媒體課件時(shí),教師可以結(jié)合動(dòng)畫(huà)、視頻、音頻等多種形式,生動(dòng)形象地展示基因工程的基本操作程序,如基因的切割、拼接、轉(zhuǎn)化和檢測(cè)等,這樣的教學(xué)方式能夠幫助學(xué)生更好地理解基因工程的基本概念和原理,提高學(xué)習(xí)效率。教師可以利用在線課程資源,為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容,幫助學(xué)生深入了解基因工程的相關(guān)知識(shí)。在線課程資源可以包括教學(xué)視頻、學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告等多種形式,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源。通過(guò)在線課程資源的學(xué)習(xí),學(xué)生可以更加全面地了解基因工程的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì),加深對(duì)基因工程的認(rèn)識(shí)和理解。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),組織學(xué)生開(kāi)展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以為學(xué)生提供在線交流、討論和協(xié)作的空間,促進(jìn)不同學(xué)科之間的交流和合作。
同時(shí),在《基因工程的基本操作程序》一章中,教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室,模擬基因工程實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)方法。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供模擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件,讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成實(shí)驗(yàn)操作,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以更加深入地了解基因工程實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法,提高自己的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)核心素養(yǎng)的概念闡述及其在生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,我們深刻認(rèn)識(shí)到其對(duì)學(xué)生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的價(jià)值。然而,在當(dāng)前跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)科割裂、評(píng)價(jià)方式的局限以及跨學(xué)科協(xié)作的困難等問(wèn)題依然存在。對(duì)此,本文提出的建立合理的評(píng)價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題情境、開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)等措施,力求推動(dòng)高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的發(fā)展,同時(shí)也為提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和跨學(xué)科能力提供助力。
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