郭繼廣　王國(guó)慶

摘 要 依據(jù)“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則，構(gòu)建生物高效課堂教學(xué)模式。以“尿液形成和排出2”為例，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式給學(xué)生提供合適的平臺(tái)，通過(guò)教學(xué)視頻、模擬活動(dòng)、小組討論、演示實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方式讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”，從而構(gòu)建本節(jié)知識(shí)體系，打造高效課堂。

關(guān)鍵詞 腎單位 尿液形成 教學(xué)規(guī)則 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材、學(xué)情分析及設(shè)計(jì)思路

1.1 教材分析

在濟(jì)南出版社出版的義務(wù)教育教科書生物學(xué)（七年級(jí)下冊(cè)）中的第四章“人體內(nèi)代謝廢物的排出”中“尿液的形成和排出2”主要包括“尿液的形成”“泌尿系統(tǒng)的組成”和“尿液的排出”。學(xué)生在學(xué)習(xí)了“尿液形成和排出1”后，已經(jīng)掌握了腎臟和腎單位的結(jié)構(gòu)。腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收作用較為復(fù)雜抽象，是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)要求為“能夠概述尿液形成和排出過(guò)程”。

1.2 學(xué)情分析

通過(guò)第一課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生大體了解了腎臟和腎單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但是對(duì)于血液流經(jīng)腎單位時(shí)發(fā)生了哪些生理過(guò)程還不甚了解，對(duì)于腎臟如何形成尿液更是知之甚少。該部分知識(shí)較為抽象，所涉及的生理過(guò)程也較為復(fù)雜，對(duì)于初中二年級(jí)學(xué)生而言，僅僅依靠閱讀教材、分析數(shù)據(jù)不能完全掌握“尿液形成過(guò)程”。

1.3 設(shè)計(jì)思路

本節(jié)課基于“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則而設(shè)計(jì)。“3015高效課堂”教學(xué)規(guī)則是指在45 min的課堂內(nèi)，有30 min是以教師的主導(dǎo)作用為主，教師通過(guò)設(shè)置種種教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂并完成“新授”任務(wù)；剩余15 min以發(fā)揮學(xué)生主體作用為主，學(xué)生完成新學(xué)知識(shí)的鞏固和新舊知識(shí)的銜接。即教師的講授時(shí)間控制在30 min內(nèi)，而其余時(shí)間則用于指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、隨堂練習(xí)、教師的當(dāng)堂批改作業(yè)和評(píng)價(jià)反饋等。這樣，在一堂課中，學(xué)生既能高效參與完成課堂教學(xué)任務(wù)，又有自主練習(xí)和鞏固的時(shí)間，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

“3015”教學(xué)規(guī)則下的生物高效課堂教學(xué)模式主要由設(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)、自學(xué)反饋、互助釋疑、總結(jié)拓展和堂清檢測(cè)等環(huán)節(jié)組成。

本節(jié)課用新聞播報(bào)——“‘鋼的腎”導(dǎo)入，從而激發(fā)學(xué)生思考：腎臟到底是何種器官，為何如此重要？腎臟如何產(chǎn)生尿液？進(jìn)而出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)?！霸O(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)”，讓學(xué)生帶著問(wèn)題自學(xué)課本，嘗試獨(dú)立完成“自學(xué)反饋”。根據(jù)學(xué)生完成情況，教師再引導(dǎo)學(xué)生思考：血液由腎動(dòng)脈進(jìn)入腎臟，再由腎靜脈流出，卻為何在輸尿管中流出了尿液？血液在流經(jīng)腎臟時(shí)到底發(fā)生了哪些神奇的變化？由此教師引導(dǎo)學(xué)生回顧“腎單位”的結(jié)構(gòu)組成，再進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：血液在流經(jīng)腎單位時(shí)成分發(fā)生了哪些變化？發(fā)生了哪些重要的生理過(guò)程？教師通過(guò)對(duì)血液成分、流經(jīng)腎單位路線圖等知識(shí)的回顧，讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)形成尿液的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——腎單位。

“互助釋疑”部分通過(guò)視頻、模擬活動(dòng)和表格分析等多種教學(xué)形式，讓學(xué)生明晰尿液的形成過(guò)程。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：為何腎單位能夠完成這些生理活動(dòng)？讓學(xué)生在梳理這兩個(gè)生理過(guò)程中，感嘆腎單位的精妙結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步深化生物界普遍規(guī)律——生物體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一。

在“總結(jié)拓展”環(huán)節(jié)，教師用自制教具模擬“腎單位”，演示動(dòng)態(tài)生理過(guò)程。讓學(xué)生回顧兩節(jié)課的全部知識(shí)點(diǎn)。即模型各部分分別代表“腎單位”的哪些結(jié)構(gòu)？該模型模擬了“腎單位”的何種生理過(guò)程？這樣沒(méi)有模擬出“腎單位”的哪種生理過(guò)程？引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動(dòng)探索，梳理知識(shí)并自建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

隨后，教師再提出“‘鋼的腎”，啟發(fā)學(xué)生得出：“透析”過(guò)程僅僅模擬了腎小球和腎小囊內(nèi)壁的濾過(guò)作用；終身透析和移植腎臟是尿毒癥患者延續(xù)生命的兩種選擇，這兩種方式都存在種種弊端。教師播放“科技前沿”：美國(guó)一家公司用細(xì)胞工程和3D打印技術(shù)成功打印出具全部腎功能的實(shí)體腎臟。這樣設(shè)計(jì)拓展了課本知識(shí)，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)生物科學(xué)的情感。

最后，通過(guò)“堂清檢測(cè)”和習(xí)題鞏固，讓學(xué)生鞏固本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

（1） 理解并掌握尿液的形成過(guò)程。

（2） 說(shuō)出泌尿系統(tǒng)的組成和功能。

（3） 描述尿液排出體外的過(guò)程，并闡明人體排尿的意義。

2.2 能力目標(biāo)

（1） 學(xué)會(huì)分析表格中血漿、原尿和尿液成分及含量變化的差異，推測(cè)尿液的形成過(guò)程。

（2） 學(xué)會(huì)用教材中的圖例來(lái)描述腎小球和腎小囊內(nèi)壁的濾過(guò)和腎小管重吸收作用。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)的精神，立志用自己的創(chuàng)新來(lái)改變世界和人類的生活。

3 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

尿液的形成過(guò)程。

4 教具準(zhǔn)備

（1） 儀器：100 mL燒杯2個(gè)、鐵架臺(tái)1個(gè)、注射器1個(gè)、一次性注射器1個(gè)、滴管1個(gè)、濾紙1張、改進(jìn)漏斗一個(gè)、漏勺1個(gè)、托盤1個(gè)（以上儀器配6套）。

（2） 材料：紅墨水1瓶、84消毒液若干；八寶粥生料若干、細(xì)沙粒若干；新聞播報(bào)“‘鋼的腎”、尿液形成過(guò)程、3D打印腎臟等視頻。

5 教學(xué)過(guò)程

5.1 新聞播報(bào)，激趣導(dǎo)入

課堂伊始，教師以《新聞播報(bào)》——“‘鋼的腎”導(dǎo)入新課：相信大家聽(tīng)到這則新聞后，感到的不僅僅是心酸，也一定欽佩胡頌文對(duì)生命延續(xù)的渴望和堅(jiān)持?！颁摗钡哪I模擬了腎臟的哪一部分功能？腎臟又是如何產(chǎn)生尿液的？

這樣的新聞播報(bào)真實(shí)性較強(qiáng)，貼近現(xiàn)實(shí)生活，可以讓學(xué)生感受到生物課堂不僅僅有知識(shí)、有技能，更和現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)，能夠強(qiáng)烈激起學(xué)生的求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。

5.2 明確目標(biāo)，設(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)

教師明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，請(qǐng)一名學(xué)生朗讀“設(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)”部分：

（1） 血液流經(jīng)腎單位時(shí)，經(jīng)歷哪兩個(gè)生理過(guò)程最終形成尿液？

（2） 泌尿系統(tǒng)由哪幾個(gè)器官組成？這些器官各有什么生理功能？

（3） 尿液是如何排出體外的？排尿?qū)θ梭w有何重要生理意義？

帶著這些問(wèn)題，學(xué)生仔細(xì)閱讀教材67-69頁(yè)。教師提示：圖文結(jié)合，手腦眼并用，用紅筆圈劃出自己的答案（教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生閱讀）。

教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題去閱讀課本，獨(dú)自找出答案。閱讀時(shí)，學(xué)生用紅筆圈劃出關(guān)鍵詞和圖片中的重要知識(shí)點(diǎn)，不理解的地方或者不能解決的問(wèn)題用紅筆標(biāo)記出來(lái)。

5.3 自學(xué)反饋，紅筆糾錯(cuò)

通過(guò)導(dǎo)學(xué)案預(yù)設(shè)好的、精選的題目，檢測(cè)學(xué)生的自學(xué)效果。學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案的“自學(xué)反饋”部分，教師巡視并用紅筆批改部分學(xué)生的作業(yè)。3 min后，教師在大屏幕展示答案，要求學(xué)生對(duì)照答案，自行紅筆批改。

“設(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)”不僅能夠讓學(xué)生了解本節(jié)課的大致教學(xué)內(nèi)容，而且能夠鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。讓學(xué)生帶著問(wèn)題去閱讀教材，一方面能夠激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，另一方面，更有利于教師組織下一步的教學(xué)。“紅筆批改”的過(guò)程能夠讓教師收集學(xué)生自學(xué)效果的第一手學(xué)情?！白詫W(xué)反饋”和“紅筆批改”兩個(gè)環(huán)節(jié)能夠讓教師調(diào)整下一步教學(xué)活動(dòng)：對(duì)于學(xué)生通過(guò)自學(xué)能夠完成的教學(xué)內(nèi)容，教師不需講解或者較少講解；對(duì)于學(xué)生疑問(wèn)較多或者重、難點(diǎn)部分，教師需要重點(diǎn)突破。這樣有利于教師更好把握本節(jié)課的重難點(diǎn)，帶著明確的教學(xué)目的組織教學(xué)，做到詳略得當(dāng)、有的放矢。

5.4 突破難點(diǎn)，互助釋疑

5.4.1 重認(rèn)尿液形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——腎單位

學(xué)生回答腎單位的結(jié)構(gòu)組成，并進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：血液在流經(jīng)腎單位時(shí)，到底發(fā)生了何種神奇的生理過(guò)程，形成了尿液？再引領(lǐng)學(xué)生回顧一下“血液”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

教師進(jìn)一步引導(dǎo)：前面學(xué)過(guò)了物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩剑I臟內(nèi)的血液從腎動(dòng)脈進(jìn)入，從腎靜脈流出，那么血液在腎單位中又是如何流動(dòng)呢？同桌學(xué)生進(jìn)行討論，完成血液流經(jīng)腎單位的路線圖。教師再次引導(dǎo)學(xué)生觀察腎單位的圖片，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：入球小動(dòng)脈、腎小球、出球小動(dòng)脈里流動(dòng)的為動(dòng)脈血（鮮紅色），而血液流經(jīng)腎小管周圍的毛細(xì)血管時(shí)發(fā)生了物質(zhì)交換，腎靜脈里流靜脈血（暗紅色）。教師提出問(wèn)題：血液流經(jīng)腎單位為何能形成尿液呢？

5.4.2 明晰尿液的形成過(guò)程

活動(dòng)1：教師播放“尿液的形成”視頻，播放前要求學(xué)生特別注意血液流經(jīng)腎小球和腎小管時(shí)發(fā)生的生理變化，要求學(xué)生歸納出：尿液形成過(guò)程包括腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收作用兩個(gè)重要生理過(guò)程。

活動(dòng)2：模擬活動(dòng)——篩八寶粥。教師用漏勺、八寶粥原料和沙子等材料用具演示，并要求學(xué)生思考：哪些物質(zhì)可以篩出來(lái)？哪些物質(zhì)篩不出來(lái)？這個(gè)過(guò)程模擬了腎單位何種生理功能？落在托盤中的小米、大米能否丟掉？這些物質(zhì)又代表了腎單位中哪些物質(zhì)？將漏出的大米、小米重新?lián)旎啬M了腎單位何種生理過(guò)程？而沙子模擬人體何種物質(zhì)，最終去向哪里？根據(jù)部分學(xué)生的回答，其他學(xué)生質(zhì)疑、補(bǔ)充、評(píng)價(jià)。小組合作，分組演示本模擬活動(dòng)，并讓組員說(shuō)出以上問(wèn)題。

活動(dòng)3：分析數(shù)據(jù)，驗(yàn)證尿液形成過(guò)程。學(xué)生掌握了尿液形成的原理和過(guò)程后，教師安排學(xué)生再次精讀教材68頁(yè)，結(jié)合圖1，對(duì)比表1中血漿、原尿和尿液成分及含量的差異，小組討論并完成尿液的形成過(guò)程的驗(yàn)證（溫馨提示：請(qǐng)學(xué)生先仔細(xì)觀察血漿、原尿、尿液分別取自腎單位的哪些位置？）。

教師提出問(wèn)題：

（1） 血液流經(jīng)腎小球時(shí)，血漿中的哪些成分可以由腎小球?yàn)V過(guò)到腎小囊腔？

（2） 原尿流經(jīng)腎小管時(shí)，其中的哪些成分全部或部分被腎小管重吸收回血液？

小組討論后，填圖完成，分組展示討論結(jié)果。

教師追問(wèn)：這些物質(zhì)為何能被重吸收回血液？這些物質(zhì)被重吸收，在表格中如何體現(xiàn)出來(lái)？

學(xué)生回答：腎小管外側(cè)緊緊纏繞毛細(xì)血管，而且血管壁較薄。大部分水、葡萄糖、部分無(wú)機(jī)鹽對(duì)人體還有用處，還要回到血液中。從表格中可以看出：水的濃度減少，蛋白質(zhì)、葡萄糖都變?yōu)?，可能被重吸收回到了血液。

教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：尿素和尿酸發(fā)生了“重吸收”沒(méi)有？為什么他們的濃度卻增加了呢？

教師提供數(shù)據(jù)啟發(fā)學(xué)生思考：人每天產(chǎn)生原尿約150 L，而尿液只有約1.5 L，原尿流經(jīng)腎小管時(shí)，腎小管重吸收了大部分水，尿素、尿酸的濃度才相應(yīng)地升高了。

教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：不僅僅是全部葡萄糖、大部分水、還有一部分無(wú)機(jī)鹽也被腎小管重新吸收。而表格中無(wú)機(jī)鹽濃度升高，只不過(guò)是由于重吸收了大部分水。

教師同步生成圖例板書（圖2）。

前兩個(gè)活動(dòng)將抽象的、難以理解的生理過(guò)程通過(guò)視頻、模擬活動(dòng)等形式呈現(xiàn)出來(lái)，簡(jiǎn)單、形象、直觀，讓學(xué)生在“觀中思”、“做中學(xué)”，較好地掌握了知識(shí)。第三個(gè)活動(dòng)通過(guò)表1中各種液體成分的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證腎小球的“濾過(guò)”作用和腎小管的“重吸收”作用，鍛煉了學(xué)生的比較分析能力和邏輯推斷能力，讓學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)，也提升了學(xué)習(xí)技能。

5.4.3 感嘆腎單位的精妙結(jié)構(gòu)

在學(xué)生了解尿液形成過(guò)程后，教師進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生思考：腎單位有何特別之處，才能形成尿液？腎小球毛細(xì)血管和腎小囊壁都由一層細(xì)胞構(gòu)成有何好處？腎小球毛細(xì)血管壁與腎小囊內(nèi)壁緊貼有何好處？腎小管外纏繞著毛細(xì)血管有什么作用？小組在討論中，各抒己見(jiàn)。

本活動(dòng)不僅能讓學(xué)生重新梳理一遍尿液形成的過(guò)程，也能夠讓學(xué)生感嘆：腎單位結(jié)構(gòu)太精妙了！從而引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)生物學(xué)普遍規(guī)律：生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的理解。

5.5 學(xué)以致用，鏈接生活

教師展示生活化問(wèn)題：小張拿到體檢報(bào)告單，發(fā)現(xiàn)尿液中出現(xiàn)蛋白質(zhì)和血細(xì)胞，你認(rèn)為可能是他腎臟的哪個(gè)部位出現(xiàn)了問(wèn)題？小李在遛狗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象，他家的小狗在公園撒了一泡尿，過(guò)了一會(huì)兒，尿的旁邊出現(xiàn)了很多的螞蟻，你認(rèn)為可能是小狗腎臟的哪個(gè)部位出現(xiàn)了問(wèn)題？

通過(guò)生活中相關(guān)的一些生物學(xué)現(xiàn)象和問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)嘗試解釋。這些有趣的問(wèn)題不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，還能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，生物學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，也需要應(yīng)用到生活中去。

5.6 總結(jié)提升，拓展前沿

教師演示腎單位動(dòng)態(tài)裝置（圖3），讓學(xué)生回答：該實(shí)驗(yàn)教具中的漏斗、玻璃管、各段皮管、球形皮管、纏繞玻璃管外側(cè)的皮管等都模擬了腎單位的哪些結(jié)構(gòu)？注射紅墨水代表什么？其他學(xué)生質(zhì)疑、補(bǔ)充、評(píng)價(jià)。

然后，教師安排小組分組操作腎單位動(dòng)態(tài)演示裝置。實(shí)驗(yàn)前教師提示：

（1） 分組：4人一組，2人作為操作員，1人作為觀察員，1人作為解說(shuō)員，角色輪流更換。

（2） 實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生用滴管吸取84消毒液提前滴在漏斗的濾紙中，打濕濾紙。然后再進(jìn)行后續(xù)演示操作。

（3） 操作中，小組思考：該動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)?zāi)M了腎單位的何種生理過(guò)程？沒(méi)有模擬出來(lái)何種過(guò)程？燒杯中的紅色液體和黃色液體分別代表何種液體？

教師選擇一組學(xué)生演示，其他組學(xué)生提出異議和補(bǔ)充。討論中，學(xué)生得出該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有模擬出腎小管的“重吸收”作用，教師此時(shí)激勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)探索，改進(jìn)這個(gè)模型，從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力和探索能力。

教師再呼應(yīng)導(dǎo)入部分：胡頌文“‘鋼的腎”“透析”模擬了哪種生理功能？尿毒癥患者要么終生靠透析延遲生命，要么靠腎臟移植來(lái)獲得新生，但是這些治療措施都存在種種弊端！

教師引入“科技前沿”：2015年4月1日，全球領(lǐng)先的生物技術(shù)公司Organovo利用細(xì)胞工程技術(shù)和3D打印技術(shù)，在美國(guó)波士頓的生物實(shí)驗(yàn)室里成功打印出了具有全部腎功能的實(shí)體腎臟，給千千萬(wàn)萬(wàn)尿毒癥患者帶來(lái)新的希望！

教師進(jìn)行情感升華：希望這項(xiàng)技術(shù)早日普及到我們生活中來(lái)，讓千千萬(wàn)萬(wàn)尿毒癥患者贏得新生！也希望同學(xué)們能像這些科學(xué)家一樣，喜歡科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)，用自己的創(chuàng)新改變世界和人類的生活！

5.7 堂清檢測(cè)，達(dá)標(biāo)鞏固

學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案中精選的部分題目，之后進(jìn)行堂清檢測(cè)。教師巡視并用紅筆批改部分學(xué)生題目。接著，學(xué)生展示答案、教師呈現(xiàn)正確答案，學(xué)生核對(duì)答案，紅筆互批。疑難問(wèn)題由教師點(diǎn)撥完成。

6 教學(xué)反思

教學(xué)是一門不完美的藝術(shù)，本堂課也存在很多值得思考的地方。例如：在生成圖例板書過(guò)程中，沒(méi)有帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化血漿、原尿和尿液的成分區(qū)別，以至于習(xí)題練習(xí)時(shí)，學(xué)生答題準(zhǔn)確性降低。小組討論方面，需要進(jìn)一步提高合作效率。課堂銜接上流暢性尚缺，沒(méi)有真正做到讓課堂高效而有序，沒(méi)有真正讓學(xué)生帶著濃厚的興趣全身心投入本節(jié)課學(xué)習(xí)。當(dāng)然做到這些，需要一名教師付出更多努力，不僅要心中有“本”——教材和課標(biāo)，還要目中有“人”，即掌握好學(xué)情，這樣才能做到有的放矢。此外，教師手中要有“法”，包括多種教學(xué)方式應(yīng)用，組合應(yīng)用，適時(shí)應(yīng)用，例如，個(gè)人獨(dú)學(xué)、同桌對(duì)學(xué)、小組群學(xué)，要根據(jù)知識(shí)難度，靈活運(yùn)用。通過(guò)教學(xué)視頻、模擬活動(dòng)、小組討論、演示實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方式，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”。在45 min的課堂中，教師腦中還要有“時(shí)”，合理安排一節(jié)課的時(shí)間，準(zhǔn)確把握最佳授課時(shí)機(jī)，把更多的時(shí)間留給學(xué)生，讓學(xué)生通過(guò)自學(xué)、思考、質(zhì)疑、討論、互助和鞏固的過(guò)程完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

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