■安徽省靈璧第一中學(xué) 鄭 良 謝 超
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基礎(chǔ)自然得能力天然成——對一次聯(lián)考試卷講評課的思考
■安徽省靈璧第一中學(xué)鄭良謝超
2016年安徽省高考將進(jìn)入全國卷統(tǒng)考模式.學(xué)校為使教師與學(xué)生盡快適應(yīng)新的考試形式,組織高三學(xué)生(于2015年11月14、15日)參加安徽省“江淮十校”2016屆第二次聯(lián)考(試卷由一直使用全國卷的地區(qū)負(fù)責(zé)命制,內(nèi)容包括集合與簡易邏輯、函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、三角函數(shù)、解三角形、平面向量、復(fù)數(shù)、數(shù)列),還安排學(xué)科組進(jìn)行“試卷講評”等教研活動.筆者認(rèn)真觀摩并詳盡記錄,分析領(lǐng)悟受益匪淺,下面針對試卷講評給出自己的教學(xué)思考,不足之處求教于同仁.
限于篇幅,本文不再以師生對話的形式展示課堂教學(xué),同時(shí)對命題組提供的答案以思路方法形式呈現(xiàn),以便讀者能通曉教學(xué)全貌.
針對學(xué)生按部就班采用“直譯法”(先化簡復(fù)數(shù)z,確定復(fù)數(shù)z后求|z|),教師給出另解后指出:準(zhǔn)確理解識記的結(jié)論能為解題確定直覺方向,通過對比分析確定解題的切入點(diǎn)、理性思考選取合理的解題思路與方法.本題從“大處著眼”準(zhǔn)確地利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)優(yōu)化了解題的過程.
例2(第9題)已知平面向量a、b(a≠0、b≠0),滿足|a|=3,且b與b-a的夾角為30°,則|b|的最大值為().
A.2B.4C.6D.8
針對少數(shù)學(xué)生利用代數(shù)法(記|b|=x>0,θ=〈a,b〉,則0°<θ<180°,得,當(dāng)且僅當(dāng)θ=60°等號成立,平方后開方易增解x=3cosθ-求解,引導(dǎo)學(xué)生從幾何角度解決.
圖1
教師引導(dǎo)學(xué)生審視條件與結(jié)論:已知三角形的一邊及對角(確定三角形外接圓的半徑),求另一邊.從運(yùn)動的觀點(diǎn)看,當(dāng)OB為三角形外接圓的直徑時(shí),|b|取得最大值6.學(xué)生自覺構(gòu)建一個(gè)微專題:
鏈接1(第6題)已知△ABC的三個(gè)內(nèi)角A、B、C所對的邊分別是,則△ABC的面積的最大值為().
鏈接2(第18題)已知f(x)=2sinωx(0<ω<1)在上的最大值為,當(dāng)把f(x)的圖像上所有點(diǎn)向右平移個(gè)單位后,得到的函數(shù)g(x)的圖像關(guān)于直線π對稱.
(Ⅰ)求函數(shù)g(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,角A、B、C所對的邊分別是a、b、c,已知函數(shù)g(x)在y軸右側(cè)第一個(gè)零點(diǎn)為C,c=4,求△ABC的面積S的最大值.
圖2
以第18題為例,通過對三種方法(正弦定理構(gòu)建目標(biāo)S的函數(shù)、余弦定理建立關(guān)于a與b的方程利用不等式放縮得ab的范圍、幾何背景解釋)的比較,使學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),明晰各種解法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),深切體會審題的重要性.教師強(qiáng)調(diào)解題要抓住變與不變的辯證與統(tǒng)一的關(guān)系,巧妙實(shí)施“以靜制動”、“動靜結(jié)合”等解題策略,并給出各種變式:如條件不變,求△ABC的面積、周長的范圍等.
變式(第16題)已知直角△ABC的兩直角邊AB、 AC的邊長分別為方程的兩根,且AB<AC,斜邊BC上有異于端點(diǎn)B、C的兩點(diǎn)E、F,且EF= 1,設(shè)∠EAF=θ,則tanθ的取值范圍為___________.
圖3
很多學(xué)生反映想不出命題組提供的解題思路(以A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以AB,AC為x,y軸建立坐標(biāo)系,利用合理建立坐標(biāo)系并確立目標(biāo)函數(shù),不僅對接學(xué)生認(rèn)知,而且使解法更簡潔.
例3(第12題)設(shè)點(diǎn)P在曲線y=ex上,點(diǎn)Q在曲線y=上,則|PQ|的最小值為().
解:在同一坐標(biāo)下畫出函數(shù)f(x)=ex與函數(shù)的圖像,如圖4中的曲線C1與C2,其中曲線y=ex在點(diǎn)A(0,1)處的切線方程為l1:y=x+1,可證ex≥x+ 1,當(dāng)且僅當(dāng)x=0等號成立;曲線在點(diǎn)B(1,0)處的切線方程為l2:y=x-1,可證,當(dāng)且僅當(dāng)x=1等號成立;而直線AB與平行線l1,l2均垂直,故曲線C1與C2的距離為
圖4
由y=ex聯(lián)想其反函數(shù)y=lnx(其圖像為曲線C3),能否用y=lnx作為y=x-1與的“隔離”函數(shù)呢?可以證明,對于任意x>0時(shí),均為,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)等號成立,故有C1與C2的距離不小于C1與C3的距離,而C1與C3的距離即為|AB|,而A,B分別在曲線C1與C2上,所以
對于教材中的結(jié)論(x-1≥lnx)的變式x-1≥lnx≥1-,你見過與它相關(guān)的題目嗎?你能利用它嗎?
綜上所述,實(shí)數(shù)k的取值范圍為(-∞,2].
方法2:上同解法1,故存在x0>1使得h(x0)=0,即函數(shù)g(x)在[1,x0]上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,而g(1)=2-k<0與x≥1時(shí)g(x)≥0恒成立矛盾.
綜上所述,實(shí)數(shù)k的取值范圍為(-∞,2].
方法3:記g(x)=xlnx+x+lnx+1-kx(x≥1),即當(dāng)x≥1時(shí),g(x)≥0恒成立.
當(dāng)k≤3時(shí),h(1)=3-k≥0,則g′(x)=h(x)≥0,故函數(shù)g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,當(dāng)x≥1時(shí),g(x)≥0恒成立,只需g(1)=2-k≥0,解得k≤2,所以k≤2;
當(dāng)k>3時(shí),h(1)=3-k<0,函數(shù)h(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,且h(ek)=e-k+2>0(當(dāng)x趨于正無窮大時(shí),h(x)趨于正無窮大),故存在x0∈(1,ek)使得h(x0)=0,即函數(shù)g(x)在[1,x0]上單調(diào)遞減,在(x0,+∞)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)g(x)在[1,+∞)上存在唯一的極小值,也是函數(shù)g(x)的最小值,因?yàn)閤≥1,g′(x)>0,即函數(shù)g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,又g(1)≥0,滿足題意.
綜上所述,實(shí)數(shù)k的取值范圍為(-∞,2].
含參數(shù)的(不)等式的“恒成立”或“存在”問題,常用“分離參數(shù)法”或“函數(shù)最值法”求解.命題組提供的答案為分離參數(shù)法,由,記m(x),問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)m(x)的最小值,這要求函數(shù)m(x)的最小值易求;若用最值法求解,直接作差構(gòu)造函數(shù)較為困難,而將化分式為整式,有利于求導(dǎo)計(jì)算.方法1對參數(shù)k分類討論,對于k>3通過“設(shè)而不求”確定函數(shù)g(x)的最小值g(x0),通過結(jié)論“l(fā)nx≤x-1(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)等號成立)”估算g(x0);方法2利用數(shù)形結(jié)合,從函數(shù)g(x)的端點(diǎn)值(必要條件,否定一個(gè)命題只需一個(gè)反例)進(jìn)行排除,彰顯解法的靈活性;方法3通過必要性解題策略方法,通過特殊值(結(jié)論成立的必要條件)來壓縮結(jié)論的取值空間,只需在相對(于條件)小的范圍內(nèi)確定參數(shù)k的取值范圍,進(jìn)而減少或避免對參數(shù)的分類討論,提高了解題效率.
將①的左邊、右邊分別看成數(shù)列{an},{bn}的前n項(xiàng)和Sn,Tn,只需對任意的k∈N*都有ak≥bk(k從1到n,ak不恒等于bk)即可將ln[n(n+(此為①成立的充分條件)抽象成lnx>,此命題已在第(Ⅱ)問證實(shí),也可由第12題的結(jié)論得到
(Ⅰ)若f(x)在區(qū)間(m,m+1)上存在極值,求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
先證明當(dāng)x>1時(shí),有(lnx+1)(x+1)>2x?xlnx+lnx-x+ 1>0.記故g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,因此,對任意x>1,有g(shù)(x)>g(1)=0,故有
若不分離ex與lnx,難以求導(dǎo)確定其極值點(diǎn)(最終目的是確定函數(shù)單調(diào)性),嘗試將ex與lnx分離成g(x)>h(x)形式,利用其加強(qiáng)命題[g(x)]min≥[h(x)]max(其中g(shù)(x)的最小值點(diǎn)與h(x)的最大值點(diǎn)不相同).通過觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)x=1(起點(diǎn))時(shí),g(x)=h(x)=2(第21題第(Ⅱ)問邊界值),猜測函數(shù)g(x)與h(x)單調(diào)性相反(函數(shù)值大(?。┑暮瘮?shù)單調(diào)遞增(減)),通過單調(diào)性判斷證實(shí)猜想.對于形式復(fù)雜的函數(shù)往往需要合理地拆分變形,然后利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,通過中間變量傳遞過渡.如2014年高考全國卷Ⅰ理科第21題:設(shè)函數(shù)曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程為y=e(x-1)+2.
(Ⅰ)求a,b;
(Ⅱ)證明:f(x)>1.
通過“題在書外,根在書中”的壓軸題的求解,給學(xué)生心靈以震撼.教師繼續(xù)強(qiáng)化教材中基本結(jié)論的威力.
例4(第20題)已知O是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn).
圖5
圖6
問題的本質(zhì)是確定點(diǎn)O的位置,方法1根據(jù)向量的系數(shù)關(guān)系利用三角形中線定理,方法2、參考答案分別兩次使用三點(diǎn)共線的向量式,利用數(shù)乘向量的定義及重心的性質(zhì).推廣更為一般的問題:已知△ABC,點(diǎn)O滿足,求△BOC,△OCA與△OAB的面積之比.
方法1:記f(a)=t,在同一坐標(biāo)系下畫出函數(shù)y=f(t)與y=|2t-1|的圖像如圖7所示,分別用粗線與細(xì)線表示,由圖可知t≤1或t=2.畫出函數(shù)t=f(x)的圖像,如圖8所示,由t≤ 1或t=2,可得
圖7
圖8
當(dāng)0≤f(a)≤1時(shí),2f(a)-1=2f(a)-1恒成立,即0≤f(a)≤1;
當(dāng)f(a)<0時(shí),1-2f(a)=1-2f(a)恒成立,即f(a)<0.
所以f(a)≤1或f(a)=2,以下同方法1.
方法1利用數(shù)形結(jié)合思想,從形的直觀全局視角入手鎖定目標(biāo),然后通過數(shù)的精準(zhǔn)從局部角度解出結(jié)果,借助目標(biāo)與條件的結(jié)構(gòu)鏈及圖中變量的“首尾相接”傳遞實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化與化歸;方法2根據(jù)分段函數(shù)的定義聚焦中間量f(a),靈活處理,巧妙過渡.本題若建構(gòu)關(guān)于a的方程直接求解,過程相對繁雜.
例6(第19題)已知公差大于零的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足a1·a6=21,a2+a5=22.
(Ⅰ)若數(shù)列{bn}滿足,求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)證明:對一切正整數(shù)n,有b1+b2+…+bn<1.
第(Ⅰ)問為已知數(shù)列{n2bn}的前n項(xiàng)和求通項(xiàng)公式,利用公式法求出通項(xiàng)公式要分類討論,第(Ⅱ)問等價(jià)于,其放縮方式不唯一,如當(dāng)n≥2時(shí)放縮幅度稍小,有放縮幅度再小一點(diǎn),當(dāng)n≥2時(shí)有也可由其幾何意義(1·b1+1·b2+…+1·bn表示面積),利用積分求解:b1+眾所周知,對于c(c為常數(shù))的證明(少數(shù)情況為先求和再放縮)要保證同向可加性與和的有界性.本題的典型錯(cuò)誤:b1+b2+…+,因?yàn)閿?shù)列的前n項(xiàng)和是無界的(不收斂),又如,因?yàn)橹粚=2,3,4有限項(xiàng)成立,盡管無窮遞縮等比數(shù)列的前n項(xiàng)和有界,但指數(shù)函數(shù)的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冪函數(shù),無法保證加式的同向性.
試卷講評課是一種重要的課型,尤其是復(fù)習(xí)階段的主要課型.試卷講評能對學(xué)生已學(xué)的知識起著矯正、鞏固、充實(shí)、完善和深化的作用,是知識的再整理、再綜合、再運(yùn)用的過程,是師生共同探討解題方法、尋找規(guī)律、提高解題能力的有效途徑,還能促進(jìn)師生反思教與學(xué)的不足,通過改進(jìn)教與學(xué)的方法,提高教與學(xué)的效果.
當(dāng)前試卷講評的基本模式是“流水賬”式就題論題地改錯(cuò),教師不斷講,學(xué)生不停記,學(xué)生記完后反復(fù)瀏覽或識記正確答案甚至將筆記束之高閣,下次考試錯(cuò)誤依舊.高耗低效現(xiàn)象的背后的深層原因是教師備課不到位,教師設(shè)計(jì)未能從學(xué)情(基礎(chǔ)知識、基本經(jīng)驗(yàn)、心理認(rèn)知)出發(fā)做好“講什么”與“怎么講”.
1.試卷講評內(nèi)容要以學(xué)生基本經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)
柏拉圖說:“天下本無新事.”我們要從舊中找出新,從新中辨出舊,只有如此才能學(xué)得深、理解得透.數(shù)學(xué)教學(xué)不能無視學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn),應(yīng)當(dāng)把學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)作為新知識的生長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗(yàn)中,生長新的知識經(jīng)驗(yàn).
(1)教師要對試卷進(jìn)行細(xì)致分析.
試卷是講評的載體,教學(xué)的基本素材,對試卷的理解與把握關(guān)乎教學(xué)的成敗.教師要細(xì)致準(zhǔn)確分析試卷類型(如單元測試、期中(末)考試、高三月考等)、考試范圍(班級考試、全市統(tǒng)考等)、考試目的(檢測、選拔等)、試卷特點(diǎn)(試卷結(jié)構(gòu)、命題特點(diǎn)等)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)(知識點(diǎn)分布與要求)、目標(biāo)水平結(jié)構(gòu)(考試要求水平通常為了解、理解、應(yīng)用等).只有做到知己知彼才能百戰(zhàn)不殆.如任課教師對試卷進(jìn)行雙向細(xì)目分析,(讓學(xué)生)明晰高考對該內(nèi)容的要求,避免學(xué)生不知深淺浪費(fèi)寶貴的學(xué)習(xí)時(shí)間(提倡學(xué)有余力的學(xué)生拓展數(shù)學(xué)素養(yǎng)另當(dāng)別論);試卷重視數(shù)學(xué)思想(尤其是數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化)、數(shù)學(xué)思維(用數(shù)學(xué)邏輯引導(dǎo)思考方向)的考查等.同時(shí)教師還要對近年來高考題做到胸有成竹,將試卷試題與高考真題進(jìn)行比對分析,豐富其內(nèi)涵.如第21題與2014年高考陜西卷理科第21題的區(qū)別與聯(lián)系.
(2)教師要對學(xué)生錯(cuò)誤給予正確分析.
學(xué)情是教學(xué)的基點(diǎn),“講什么”取決于教師對學(xué)生真實(shí)情況的診斷.通過對學(xué)生答卷的統(tǒng)計(jì),如每道題學(xué)生的錯(cuò)誤情況,每個(gè)學(xué)生的錯(cuò)誤情況,產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因(審題錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤、邏輯錯(cuò)誤等),發(fā)現(xiàn)學(xué)生對哪部分知識掌握較好(差),針對學(xué)生錯(cuò)誤對癥下藥,切實(shí)做好查漏補(bǔ)缺、深化知識理解、體會數(shù)學(xué)思想方法、發(fā)展數(shù)學(xué)認(rèn)知及元認(rèn)知水平.如第2題學(xué)生采用的“直譯法”更能對接教材對學(xué)生的要求,而靈活運(yùn)用復(fù)數(shù)性質(zhì)則需要學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)加強(qiáng)探究;學(xué)生在第12題、第20題第(Ⅱ)問等題目出現(xiàn)對教材結(jié)論識記與理解不到位情況,導(dǎo)致無法找到解題的起點(diǎn)或行之不遠(yuǎn).很多學(xué)生在第15題出現(xiàn)了用充分條件(由f(f(a))=|2f(a)-1|得f(a)≤1)代替充要條件的邏輯錯(cuò)誤.教師要對學(xué)生的錯(cuò)誤建立“錯(cuò)題本”,反思教師的原因,力爭后面教學(xué)避免,同時(shí)給學(xué)生積極客觀的評價(jià)(教師盡可能與學(xué)生同時(shí)獨(dú)立完成試卷,比對自己與學(xué)生答卷的情況).
2.試卷講評方式要順應(yīng)學(xué)生心理發(fā)展需求
試卷的內(nèi)容及處理方式等為學(xué)生所熟悉,若教師的教學(xué)方式依舊自然難以激起學(xué)生的興趣,效果可想而知.反之,教師利用“不憤不啟,不悱不發(fā)”,把話說到學(xué)生心坎里,根據(jù)學(xué)生的困惑與需求,實(shí)施針對性的教學(xué),學(xué)生的興趣與能力在不知不覺中得以提升.
(1)聚焦共性現(xiàn)象,關(guān)注個(gè)性發(fā)展.
課堂教學(xué)面對全體學(xué)生,因此教師選取問題勢必具有共性.教師找到學(xué)生的通病和典型錯(cuò)誤,找準(zhǔn)其思維的薄弱點(diǎn),有針對性地引導(dǎo)學(xué)生辨析,找準(zhǔn)錯(cuò)因、錯(cuò)源,探究正確思路,力爭糾正一例,預(yù)防一類,舉一反三,觸類旁通.對于個(gè)別學(xué)生的特殊錯(cuò)誤,通過專門談話給予個(gè)別輔導(dǎo).
(2)追求通性通法,兼顧特殊技巧.
試卷講評課應(yīng)重視通性通法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識的落實(shí)和數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué).通過通性通法,加深學(xué)生對知識、技能的理解和記憶,強(qiáng)化公式、法則的運(yùn)用.注重通性通法的同時(shí),不忘特殊情況下的(變形、設(shè)元等)技巧,讓學(xué)生心中有模式而不囿于模式.通過關(guān)聯(lián),提高學(xué)生審題能力的同時(shí)有效規(guī)避學(xué)生處理問題的思維定式,初步實(shí)現(xiàn)“既見樹木又見森林”.
(3)貴在體驗(yàn)過程,重在引導(dǎo)思考.
荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾說過:“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種活動,這種活動與游泳、騎自行車一樣,不經(jīng)過親身體驗(yàn),僅僅看書本、聽講解、觀察他人的演示是學(xué)不會的.”“學(xué)之道在于悟”,只有學(xué)生親身體驗(yàn)過的,才能獲得屬于他們自身的經(jīng)驗(yàn),才能實(shí)現(xiàn)遷移應(yīng)用.蘇聯(lián)教育家巴班斯基認(rèn)為:“教學(xué)效率不是決定于教師打算教給學(xué)生什么東西,而是決定于學(xué)生本身在課堂教學(xué)時(shí)間里掌握了什么東西.”[1]真正的教育應(yīng)該是以學(xué)生的發(fā)展為本,這應(yīng)該是最核心的教育理念[2].試卷講評不能因?yàn)闀r(shí)間緊,容量大就壓縮學(xué)生體驗(yàn)、思考的空間,應(yīng)盡可能發(fā)揮學(xué)生的主體作用.學(xué)生在試卷講評前獨(dú)立糾錯(cuò),相互(糾)查錯(cuò),課堂上學(xué)生匯報(bào)出錯(cuò)的原因、反思矯正策略方法及新的收獲,教師相機(jī)而動,查缺補(bǔ)漏,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),完善認(rèn)知結(jié)構(gòu).通過學(xué)生之間的思維展示、相互補(bǔ)充、不斷完善,使其思維的嚴(yán)密性、批判性、靈活性、深刻性和創(chuàng)造性得到大幅度的提升.
(4)適時(shí)適度拓展,歸納演練鞏固.
試卷講評往往安排在階段復(fù)習(xí)檢測之后,通過對新授課的反芻、章節(jié)的回顧、主線的梳理、試卷的診斷等,學(xué)生對知識、思想方法的理解不斷向縱深發(fā)展,教師幫學(xué)生解惑、釋疑、補(bǔ)缺的同時(shí)對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行拓展,對于出錯(cuò)率高的問題要及時(shí)變換角度出題,通過一題多變、一題多解、多題一解等方式使學(xué)生澄清錯(cuò)誤認(rèn)識,消除思維障礙,透過現(xiàn)象看本質(zhì).
教師對試卷的講評具有針對性、層次性、新穎性、激勵(lì)性,最大限度地暴露自己的思維過程,發(fā)揮教師的示范作用.但教學(xué)是一門科學(xué),也是一門永無止境的藝術(shù).授課教師試圖通過一張“包羅萬象”的試卷來包治百病是不現(xiàn)實(shí)的,多個(gè)看似到位的微專題致使試卷講評的內(nèi)容過多,占線過長(整張?jiān)嚲碓u講用三個(gè)課時(shí)),壓迫式的課堂教學(xué)讓“多重點(diǎn)”淪為“無重點(diǎn)”,導(dǎo)致后進(jìn)生消化不良.
“教學(xué)活動要能撥動學(xué)生的心弦,調(diào)動學(xué)生的情感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.不是我教你學(xué),也不是我啟你發(fā),而是教與學(xué)雙方在教學(xué)活動中做到融洽的交流.教師引著學(xué)生走,學(xué)生反推著教師走,教師得心應(yīng)手,學(xué)生如沐春風(fēng),雙方都欲罷不能,其樂融融.”(劉國正語)通過優(yōu)質(zhì)高效的試卷講評,定能使學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、合作交流、養(yǎng)成良好的反思習(xí)慣、發(fā)展思維能力、樹立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,基礎(chǔ)(知識、經(jīng)驗(yàn))自然獲得,能力天然形成.
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