大概念視角下的高中化學(xué)教學(xué)模式探討

寧雪婷

摘 要：化學(xué)是高中階段科學(xué)教育的重點(diǎn)學(xué)科，在素質(zhì)教育思想下，高中化學(xué)教學(xué)更注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)、技能的掌握能力，強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作能力以及對(duì)化學(xué)學(xué)科的情感態(tài)度。因此，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，立足于大概念視角，整合高中化學(xué)教材中的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化教學(xué)。文章以“電解”為例，討論了大概念視角下的高中化學(xué)教學(xué)策略，希望能夠幫助一線教師解決高中化學(xué)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)散亂的問題，以構(gòu)建系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的高中化學(xué)課堂，促進(jìn)學(xué)生的深度發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；教學(xué)模式；大概念；電解

高中階段，學(xué)生及教師面對(duì)高考的巨大壓力，往往會(huì)急于求成，選用“灌輸式”教學(xué)法，讓學(xué)生死記硬背，以機(jī)械化狀態(tài)完成學(xué)習(xí)，并不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，也不利于化學(xué)知識(shí)的內(nèi)化及遷移。在新課改不斷深化的今天，高中化學(xué)教學(xué)必須做出相應(yīng)改變，教師要探尋大概念視角下的結(jié)構(gòu)化教學(xué)策略，將原本相對(duì)零散、雜亂的碎片化化學(xué)知識(shí)，整合成系統(tǒng)的化學(xué)框架體系，為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

一、學(xué)科大概念及大概念的特征

（一）學(xué)科大概念概述

從定義上分析，概念是指對(duì)某一事物本質(zhì)屬性及其特征的概括，是人們認(rèn)識(shí)事物并對(duì)事物下達(dá)定義的途徑。概念包括事物本身，也包括與事物本質(zhì)內(nèi)涵關(guān)聯(lián)的拓展內(nèi)容，是出于對(duì)事物自身的分析，斷定其本質(zhì)及其自身必備特點(diǎn)的一種闡述。

學(xué)科大概念相對(duì)抽象，且具有高度概括性特征，能夠?qū)W(xué)科的本質(zhì)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，并將學(xué)科各個(gè)散碎、凌亂的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)在一起，能深化學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。從這一視角上，在高中化學(xué)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科的大概念，可以讓學(xué)生進(jìn)一步了解化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，明白化學(xué)原理以及各類概念性的化學(xué)知識(shí)，有助于提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[1]。

立足于大概念視角下的教學(xué)活動(dòng)，需要教師深入分析原本的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合及優(yōu)化，確保知識(shí)點(diǎn)能夠互相關(guān)聯(lián)，將其串聯(lián)成完整的知識(shí)體系。大概念下的教學(xué)，應(yīng)呈現(xiàn)出一種脫離散亂的、底層的知識(shí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)邏輯形態(tài)。教師需要在教學(xué)過程中，將學(xué)科的基礎(chǔ)組成部分呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生立即抓住學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性、邏輯性，透過表層現(xiàn)象，觀測(cè)到學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)，以此形成合理、系統(tǒng)、整體性的學(xué)科認(rèn)知。因此，大概念視角下的教學(xué)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，教師需要通過大概念整合，優(yōu)化高中化學(xué)的教學(xué)模式，幫助學(xué)生在大概念之下建立起系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)體系，為化學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）學(xué)科大概念的基本特征

首先，大概念具有系統(tǒng)性特征。學(xué)科大概念是基于該學(xué)科下所有知識(shí)、事物共同屬性的總體反應(yīng)。大概念對(duì)于學(xué)科內(nèi)各項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)的小觀點(diǎn)有統(tǒng)攝作用，能夠幫助學(xué)生匯總各散亂的知識(shí)點(diǎn)，以此促進(jìn)學(xué)生在腦海中形成系統(tǒng)且富有邏輯的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

其次，大概念具有抽象性特征。通常情況下，學(xué)科大概念的概括性極高，往往會(huì)使用一個(gè)簡(jiǎn)單的詞匯，標(biāo)記出某項(xiàng)事物或某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的特征，例如結(jié)構(gòu)、變化等詞語。其中蘊(yùn)藏著豐富的內(nèi)容，不同的理解方式都會(huì)呈現(xiàn)不同的效果。而從學(xué)科角度上而言，學(xué)科大概念可以概括該學(xué)科或該領(lǐng)域知識(shí)的發(fā)展史，這也是學(xué)科大概念能夠成為連接理論與現(xiàn)實(shí)的橋梁的原因。具備抽象性特征的學(xué)科大概念，需要學(xué)生反復(fù)思考、反復(fù)琢磨，加上教師的引導(dǎo)，才能夠在持續(xù)發(fā)展的過程中，慢慢領(lǐng)會(huì)大概念的

要領(lǐng)。

最后，大概念具有遷移性特征。以學(xué)科大概念統(tǒng)領(lǐng)的學(xué)科知識(shí)以結(jié)構(gòu)化的狀態(tài)存在于各領(lǐng)域之內(nèi)，并能夠在各個(gè)問題的解決中發(fā)揮出其最大的優(yōu)勢(shì)以及作用。大概念作用于解決問題時(shí)，能夠使人在現(xiàn)實(shí)情境或具體的問題情境中，透過表層的現(xiàn)象，抓住問題的核心，并將概念遷移至對(duì)應(yīng)的情境之中，用以解決問題[2]。

二、大概念視角下的高中化學(xué)教學(xué)策略——以“電解”為例

（一）“電解”大概念分析

在教學(xué)中，化學(xué)的學(xué)科大概念不單單是對(duì)一個(gè)單元知識(shí)結(jié)構(gòu)的總結(jié)，還具備方法論、價(jià)值論與知識(shí)論這三大意義。對(duì)于化學(xué)學(xué)科而言，學(xué)科大概念既是學(xué)科的本質(zhì)，又蘊(yùn)含著學(xué)科學(xué)習(xí)的隱性機(jī)制，能夠?qū)W(xué)科內(nèi)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)互相連接起來，形成穩(wěn)定的知識(shí)結(jié)構(gòu)。各知識(shí)點(diǎn)間，還有著整體協(xié)調(diào)、融合一致、相互借鑒的關(guān)系，有利于學(xué)生從本質(zhì)上理解知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此大概念在化學(xué)單元教學(xué)中是統(tǒng)領(lǐng)單元知識(shí)的核心內(nèi)容。

“電解”是高中化學(xué)知識(shí)體系中極為重要的概念之一。電解是在明確能量守恒的基礎(chǔ)上，研究物質(zhì)之間的能量轉(zhuǎn)化、能量?jī)?chǔ)存方法以及原理。從外在表現(xiàn)形式上講，電解是一類借助氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)原理，通過電解反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化以及電能和化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化的技術(shù)方式。在現(xiàn)代人類社會(huì)中的應(yīng)用極為廣泛，包括但不限于電冶金技術(shù)、電鍍工業(yè)、精煉銅等。因此，電解這一章節(jié)的大概念可以確定為：探討可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化及能量?jī)?chǔ)存的方法。

在大概念視角下，本章節(jié)的化學(xué)教學(xué)，應(yīng)從物質(zhì)及能量之間的轉(zhuǎn)化角度出發(fā)，讓學(xué)生了解電解技術(shù)的本質(zhì)及其在應(yīng)用中的價(jià)值與意義，要讓學(xué)生能夠從技術(shù)角度及原理角度了解電解裝置、電解過程，能夠了解電解技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用形式，以及電解技術(shù)給人類科技進(jìn)步發(fā)展帶來的積極影響。

實(shí)際上，初中化學(xué)學(xué)習(xí)過電解水，學(xué)生已經(jīng)對(duì)電解有了基本了解，但卻并不理解其中的具體原理以及具體的轉(zhuǎn)換形式。高一階段，學(xué)生又學(xué)習(xí)了離子反應(yīng)以及氧化還原反應(yīng)，這一部分的知識(shí)，也為電解這一概念的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在學(xué)生回顧過去的知識(shí)體系時(shí)，能夠進(jìn)一步了解電解反應(yīng)的生成過程，也能夠?qū)﹄娊飧拍町a(chǎn)生更加清晰的認(rèn)知。在新、舊知識(shí)的銜接、整合過程中，學(xué)生能夠逐漸形成相對(duì)完整的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階，幫助學(xué)生建立起完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，從而實(shí)現(xiàn)大概念視野下的整體性教學(xué)[3]。

（二）確定大概念教學(xué)流程

大概念視野下的高中化學(xué)教學(xué)，要教師認(rèn)真分析本章節(jié)的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)，并根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生現(xiàn)實(shí)學(xué)情，設(shè)計(jì)整體教學(xué)流程，堅(jiān)持以大概念統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)活動(dòng)。

教師需要立足于新課標(biāo)，分析課標(biāo)級(jí)教學(xué)大綱對(duì)本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的要求，并結(jié)合學(xué)生情況及認(rèn)知水平，制訂符合現(xiàn)實(shí)情況的教學(xué)目標(biāo)，堅(jiān)持以電解大概念為核心統(tǒng)領(lǐng)，梳理章節(jié)知識(shí)內(nèi)容，提煉出章節(jié)概念及知識(shí)體系。隨后，基于大概念，細(xì)化本章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的概念層級(jí)。根據(jù)學(xué)生的已有知識(shí)及能力，了解學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)知進(jìn)階線索及脈絡(luò)，將細(xì)分后的概念層級(jí)及學(xué)生的認(rèn)知進(jìn)階脈絡(luò)結(jié)合，提煉出階段性的核心教學(xué)內(nèi)容，并深入解析各個(gè)模塊、各小層級(jí)的概念內(nèi)涵，圍繞各小概念設(shè)計(jì)遞進(jìn)性、層次性的教學(xué)活動(dòng)與學(xué)習(xí)任務(wù)，確保各個(gè)活動(dòng)及任務(wù)緊密結(jié)合、環(huán)環(huán)相扣，能夠由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生逐步理解電解的核心概念。

在教師設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)中，確?；顒?dòng)的遞進(jìn)性，有目的、有計(jì)劃地開展各項(xiàng)活動(dòng)，并適當(dāng)加入問題引導(dǎo)、隨堂考核、階段練習(xí)、教學(xué)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索欲望，并了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實(shí)時(shí)反饋，以此掌握學(xué)生對(duì)電解核心概念的理解及認(rèn)知情況。

（三）明確教學(xué)目標(biāo)

新課標(biāo)對(duì)電解這一單元的教學(xué)提出了明確的要求，即了解電解在現(xiàn)實(shí)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量?jī)?chǔ)存中的具體應(yīng)用。因此，教師要讓學(xué)生掌握電解的基本原理，知道電解是一類極強(qiáng)的氧化還原反應(yīng)，能夠使物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)變化，得到預(yù)期產(chǎn)物，并實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的能量轉(zhuǎn)化。了解電解的過程以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)換和能量?jī)?chǔ)存所需的條件，明確電解技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用及發(fā)展方向。

基于化學(xué)教材的實(shí)際內(nèi)容及學(xué)生當(dāng)前的情況，教師設(shè)計(jì)了更為詳細(xì)的預(yù)期目標(biāo)：①學(xué)習(xí)電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)操作方式，嘗試從微觀角度分析電解的原理及電解過程發(fā)生的本質(zhì)。②了解化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)史，分析電解技術(shù)及電學(xué)方法在生活中的應(yīng)用，討論電解技術(shù)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)科研發(fā)展的促進(jìn)作用。

（四）劃分知識(shí)概念層級(jí)

大概念視野下的高中化學(xué)教學(xué)，需要立足于知識(shí)的整體框架，劃分詳細(xì)的概念層級(jí)，教師需要立足于大局視角，站在大概念的角度上對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整體性規(guī)劃。整理與該知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，厘清教學(xué)線索及教學(xué)脈絡(luò)，完成知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的劃分及概念層級(jí)的劃分[4]。

（五）合理規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)

教師需要根據(jù)大概念的掌握及對(duì)學(xué)生現(xiàn)有電解知識(shí)的了解，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)活動(dòng)，以層層遞進(jìn)的模式帶領(lǐng)學(xué)生深入電解的概念學(xué)習(xí)之中，幫助學(xué)生建立完整的化學(xué)知識(shí)框架，并帶領(lǐng)學(xué)生掌握化學(xué)學(xué)習(xí)、化學(xué)研究的方法及思路。由于學(xué)生此前在初中的化學(xué)學(xué)習(xí)及高一氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對(duì)電解知識(shí)有了一定的了解，因此，教師需要將新、舊知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，利用學(xué)生的過往知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)舊知識(shí)的遷移，幫助學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，建立起具有內(nèi)在聯(lián)系的化學(xué)知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)化學(xué)的進(jìn)階學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)電解這一章節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)認(rèn)知，促使學(xué)生在腦海中形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

本階段的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段：①根據(jù)化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)，使學(xué)生了解電解技術(shù)的實(shí)際使用價(jià)值，分析電解技術(shù)對(duì)現(xiàn)代科技發(fā)展、科學(xué)研究的促進(jìn)作用。②進(jìn)行電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)過程并歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。形成在電流作用下，離子在電極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)概念，掌握電解的原理及生成過程。③研學(xué)活動(dòng)，設(shè)計(jì)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑實(shí)驗(yàn)。深化對(duì)電解概念的認(rèn)知，了解非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生條件。

【化學(xué)史教學(xué)】

導(dǎo)入化學(xué)史教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以在課堂中，利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示自1750—1950年間世界發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素種類。通過對(duì)化學(xué)史的研究，不難看出，在1800年，化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)折。這時(shí)，便可導(dǎo)入電解技術(shù)的發(fā)展史教學(xué)。

師：17世紀(jì)末，電解水的成功使科學(xué)家意識(shí)到可以將電作用于化學(xué)研究。而后英國(guó)化學(xué)家戴維使用電流分解了堿，并通過電解技術(shù)發(fā)現(xiàn)了鉀、鈉、鈣、鎂等多種金屬元素，迎來了世界化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)史上的第一次重大轉(zhuǎn)折。

通過化學(xué)史，讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到電解對(duì)促進(jìn)人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。

【化學(xué)實(shí)驗(yàn)及概念教學(xué)】

學(xué)生對(duì)電解技術(shù)產(chǎn)生興趣后，教師需要導(dǎo)入本課的探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生觀察電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象并歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以此構(gòu)建電解概念。由于學(xué)生初次接觸電解概念及電解實(shí)驗(yàn)，所以本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)由教師演示，學(xué)生觀察即可。

電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)通電后不久，便可以在裝置兩極處發(fā)現(xiàn)明顯的差異現(xiàn)象。教師要引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)中兩極的變化，并利用已有的知識(shí)進(jìn)行推測(cè)、假設(shè)并嘗試驗(yàn)證個(gè)人的猜想。

生1：連接電源正極的石墨棒產(chǎn)生了氣泡，證明電源正極生成了氣體。

生2：正極產(chǎn)生的氣體伴隨輕微刺激性氣味，根據(jù)氯化銅溶液的元素組成，我認(rèn)為該極生成的氣體應(yīng)該是氯氣。

師：很好，同學(xué)們可以根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以驗(yàn)證猜想。

學(xué)生選用了濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙用于檢測(cè)正極生成的氣體，且試紙變藍(lán)，可以確認(rèn)正極相連的石墨棒上產(chǎn)生的氣體是氯氣。

教師以相同的策略，引導(dǎo)學(xué)生觀察與電源負(fù)極相連的石墨棒，發(fā)現(xiàn)負(fù)極的石墨棒上覆蓋了一層紅色物質(zhì)，并推測(cè)、驗(yàn)證該物質(zhì)為銅單質(zhì)。

隨后，教師為學(xué)生解釋了在電解反應(yīng)發(fā)生過程中，氯化銅溶液中的粒子運(yùn)動(dòng)及變化情況。從微觀角度上帶領(lǐng)學(xué)生分析了電解反應(yīng)的發(fā)生過程。引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度入手，強(qiáng)調(diào)宏觀辨識(shí)與微觀探析的雙重應(yīng)用，以此培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)。

【研學(xué)活動(dòng)】

為學(xué)生設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生以Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑方程式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)電解反應(yīng)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

教師需要為學(xué)生劃分學(xué)習(xí)小組，在小組內(nèi)合作探索，探究能夠使該反應(yīng)生成的方法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。由各學(xué)習(xí)小組指派發(fā)言人，分享組內(nèi)的討論結(jié)果，并由教師及其他同學(xué)，對(duì)該組實(shí)驗(yàn)方案提出改進(jìn)建議，確保實(shí)驗(yàn)可行、合理。隨后，由教師為學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)各小組學(xué)生在確保安全的前提下完成實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證推論，以此深化學(xué)生對(duì)電解技術(shù)及電解反應(yīng)的認(rèn)知。

（六）完善教學(xué)評(píng)價(jià)

大概念視角下的電解教學(xué)，需要教師注重教學(xué)評(píng)價(jià)。在課堂教學(xué)的過程中，對(duì)學(xué)生在課堂中的反饋、學(xué)習(xí)態(tài)度/積極性、學(xué)習(xí)任務(wù)的完成度等內(nèi)容，進(jìn)行全過程的評(píng)價(jià)，確保教師的過程性評(píng)價(jià)與教學(xué)活動(dòng)融為一體。例如：在課堂教學(xué)時(shí)，可以隨時(shí)對(duì)學(xué)生提問，了解學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。在研學(xué)活動(dòng)中現(xiàn)場(chǎng)巡查，了解各個(gè)小組的討論或合作進(jìn)度。強(qiáng)調(diào)教學(xué)評(píng)價(jià)的及時(shí)性、全面性。另外，以學(xué)習(xí)小組為單位的研究活動(dòng)中，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)實(shí)現(xiàn)自主評(píng)價(jià)或生生互評(píng)，促進(jìn)學(xué)生的自主反思[5]。

結(jié)束語

大概念視角下的高中化學(xué)教學(xué)，應(yīng)改變學(xué)生的機(jī)械式學(xué)習(xí)狀態(tài)，要求教師能夠始終圍繞電解這一概念，設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)式的教學(xué)活動(dòng)，有目的、有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生逐步深入概念核心，了解電解反應(yīng)的本質(zhì)，幫助學(xué)生在已掌握的舊知識(shí)與新知識(shí)之間，建立起一架溝通的橋梁，形成完整系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)框架體系，促使學(xué)生了解化學(xué)概念背后的本質(zhì)含義，了解各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系性，使學(xué)生真正掌握這一知識(shí)概念，切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

參考文獻(xiàn)

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