浙江象山縣涂茨鎮(zhèn)中心小學(xué)(315700) 史曉艷
凸顯數(shù)學(xué)思想方法讓數(shù)學(xué)教學(xué)更美麗——以“數(shù)學(xué)廣角——集合”一課教學(xué)為例
浙江象山縣涂茨鎮(zhèn)中心小學(xué)(315700)史曉艷
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)要使學(xué)生在理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)與技能的同時(shí),感悟數(shù)學(xué)思想和方法,積累基本的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)?!奔纤枷胧菙?shù)學(xué)中最基本的思想,對(duì)學(xué)生理解題意、解答問題和提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有重要作用,能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到切實(shí)而有效的發(fā)展。
集合思想數(shù)學(xué)教學(xué)學(xué)習(xí)興趣數(shù)形結(jié)合數(shù)學(xué)思維
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)在總體目標(biāo)中指出:“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)知識(shí)(包括數(shù)學(xué)事實(shí)、數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn))以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能?!边@充分說明了數(shù)學(xué)思想方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,可是由于數(shù)學(xué)思想方法具有內(nèi)隱的特性,使得教師在平時(shí)教學(xué)中經(jīng)常忽視它的存在。
1.思想認(rèn)識(shí)欠缺
數(shù)學(xué)思想方法在整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段是非常重要的,但通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),有75%的小學(xué)數(shù)學(xué)教師對(duì)數(shù)學(xué)思想方法在課堂教學(xué)中從未滲透過。尤其是50歲左右的老教師,對(duì)數(shù)學(xué)思想方法模糊不清,在課堂中更是很少給學(xué)生滲透數(shù)學(xué)思想方法。甚至有些教師僅為了讓學(xué)生解決問題,而草草地進(jìn)行講解,對(duì)題中所滲透的數(shù)學(xué)思想方法往往都是忽視的。
2.教師能力所致
通過對(duì)農(nóng)村150個(gè)教師的問卷調(diào)查及近年來青年教師專業(yè)知識(shí)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)剛?cè)肼毜那嗄杲處熂袄辖處煪?dú)立鉆研教材的能力不強(qiáng),挖掘教材中隱含的數(shù)學(xué)思想方法的能力欠佳、意識(shí)淡薄,大部分教師只注重知識(shí)與技能的傳授,淡化了數(shù)學(xué)思想方法的滲透。長(zhǎng)此以往,教師在教學(xué)中不注重滲透數(shù)學(xué)思想方法,導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)是孤立的、零散的,不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正理解和掌握,加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
3.培訓(xùn)引領(lǐng)不夠
在小學(xué)數(shù)學(xué)各級(jí)各類培訓(xùn)中,對(duì)課堂上如何使學(xué)生接受知識(shí)可以做到最大化的研究與討論比較多,但很少有專家或教師在點(diǎn)評(píng)過程中重視對(duì)學(xué)生滲透數(shù)學(xué)思想方法,導(dǎo)致數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的重視就有所欠缺。
鄭毓信先生說過:“對(duì)數(shù)學(xué)思想和方法的突出強(qiáng)調(diào),應(yīng)當(dāng)說是數(shù)學(xué)教育特別是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)現(xiàn)代演變的一個(gè)主要特征?!睌?shù)學(xué)思想方法以具體數(shù)學(xué)內(nèi)容為載體,在教學(xué)中發(fā)揮積極的作用,不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方法,還是學(xué)生未來發(fā)展的重要基礎(chǔ)。因此,在課堂中有意識(shí)地滲透數(shù)學(xué)思想方法,已經(jīng)是眾多教學(xué)專家達(dá)成的共識(shí)。本文以三年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——集合”一課教學(xué)為例,對(duì)如何滲透數(shù)學(xué)思想方法展開教學(xué)實(shí)踐與研究。
1.課前之研
數(shù)學(xué)教材通過靜態(tài)的形式呈現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容,而學(xué)生需要經(jīng)歷知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程,才能更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)。因此,教師必須深入研讀教材,優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì),使學(xué)生真正觸及數(shù)學(xué)的思想方法與本質(zhì)。
(1)追本溯源,尋找起點(diǎn)。
①本學(xué)科的追溯。
“集合”雖是三年級(jí)上冊(cè)的內(nèi)容(如下圖),但是集合的概念、集合的思想在一二年級(jí)早已出現(xiàn)過。
學(xué)生在開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),教材就通過直觀形象的韋恩圖滲透集合的思想。如在認(rèn)識(shí)0~10的數(shù)字中,每個(gè)數(shù)字都有一張相應(yīng)的集合圖,也就是告訴學(xué)生,一個(gè)集合中有幾個(gè)元素就用“幾”來表示。又如,《數(shù)學(xué)》第一冊(cè)表示1的集合圖里只有一個(gè)元素(一面紅旗等)、表示3的集合圖里有3個(gè)元素(3把凳子等),這就很形象地把集合中的元素與基數(shù)的概念有機(jī)地聯(lián)系起來;《數(shù)學(xué)》第二冊(cè)“認(rèn)識(shí)圖形”一課把類似的圖形都放在一起,滲透了如何把同類的物體組成一個(gè)集合的思想;加法運(yùn)算中有這樣一題“左邊一只千紙鶴,右邊兩只千紙鶴,一共有幾只千紙鶴”,這既是兩個(gè)集合間不交叉的運(yùn)算,又是集合思想的體現(xiàn)。雖然集合思想早就滲透在教材中,但學(xué)生對(duì)于兩個(gè)集合間的運(yùn)算,尤其是交集的體會(huì)并不多。如教材中有這樣一題:“有一列小朋友,從前數(shù)明明排第6,從后數(shù)明明排第2,這一列有幾人?”對(duì)“重復(fù)的人數(shù)要減去”學(xué)生是有經(jīng)驗(yàn)的,能夠列式解答,這里就已經(jīng)開始讓學(xué)生運(yùn)用集合的思想來解題。
②跨學(xué)科的追溯。
其實(shí),在《科學(xué)》的起始年級(jí)教學(xué)過程中也有對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的滲透。如在教學(xué)《蛋的結(jié)構(gòu)》一課時(shí),教師給每個(gè)學(xué)生小組一個(gè)新鮮的雞蛋,讓學(xué)生探究、發(fā)現(xiàn)蛋的結(jié)構(gòu)。學(xué)生通過自主觀察,用列表法記錄好對(duì)蛋的結(jié)構(gòu)(如右圖)的發(fā)現(xiàn),如蛋有卵白、卵殼、卵黃等組成部分。這里教師可運(yùn)用一一列表、畫圖的思想方法,讓學(xué)生學(xué)得輕松,理解得容易。
又如,教學(xué)《神奇的磁鐵》一課時(shí),教師給每個(gè)學(xué)生小組一些能被磁鐵吸的物體、不會(huì)被磁鐵吸的物體及實(shí)驗(yàn)記錄單,讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),探究怎樣的物體能被磁鐵吸,然后引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析,發(fā)現(xiàn)磁鐵的特性。
(2)精細(xì)解讀,理解教材。
例如,三年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——集合”單元中共有九道用集合思想解決的題目(含例題、“做一做”、練習(xí)題等),涉及學(xué)生在生活(比賽人數(shù)、水果品種、參觀人數(shù)等)和學(xué)習(xí)(按要求填數(shù)、寫成語等)中經(jīng)常遇到的問題,即求兩個(gè)集合的并集或交集的元素個(gè)數(shù)。其中,教材例題(如下圖)的教學(xué)意圖很明顯,可分為以下三步。
第一步,教材用統(tǒng)計(jì)表的形式給出某班級(jí)參加跳繩、踢毽比賽的學(xué)生名單,并提出要解決的問題。教師讓學(xué)生充分自主探索解決問題的各種方法,教學(xué)中通過一一列舉出參加兩項(xiàng)比賽的學(xué)生姓名(兩個(gè)集合的元素),并把重復(fù)的姓名凸顯出來,讓學(xué)生感悟到在求兩個(gè)集合的并集時(shí),它們的共同部分在并集中只能出現(xiàn)一次。
第二步,了解用韋恩圖表示集合及其運(yùn)算的方法,讓學(xué)生體會(huì)集合元素的特性是無序性和互異性,明確集合的運(yùn)算有交集和并集。
第三步,教師提出的問題“可以怎樣列式解答”脫離了具體的圖和情境,從集合的角度讓學(xué)生用計(jì)算解決兩個(gè)集合并集的元素個(gè)數(shù)的問題。
整個(gè)教學(xué)過程,學(xué)生通過操作、觀察、猜想、推理等活動(dòng),感受到其中的數(shù)學(xué)思想方法,逐步形成嚴(yán)密的、有序思考問題的意識(shí)與探究意識(shí)及發(fā)現(xiàn)、欣賞數(shù)學(xué)美的意識(shí)。
(3)課前調(diào)研,再探起點(diǎn)。
教學(xué)“集合”一課前,我對(duì)學(xué)生進(jìn)行了前測(cè),題目與課本中的例題相同,其中5%的學(xué)生能用比較完整的韋恩圖來解決;20%的學(xué)生對(duì)集合的重疊部分能初步感悟,但不能用準(zhǔn)確的韋恩圖來表示;75%的學(xué)生還是不能體會(huì)到人數(shù)有重疊。其實(shí),集合的數(shù)學(xué)思想不僅在生活中有著廣泛的應(yīng)用,而且是學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),為培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力提供了良好的素材。如三角形的分類、各種四邊形關(guān)系等,都是讓學(xué)生在運(yùn)用中解決實(shí)際問題,為今后的學(xué)習(xí)奠基。根據(jù)以上認(rèn)識(shí),我對(duì)“集合”一課設(shè)計(jì)了以下的教學(xué)思路:以學(xué)生喜歡的“腦筋急轉(zhuǎn)彎”創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)認(rèn)知沖突,揭示課題;接著通過列表提出問題,讓學(xué)生用圖的形式表達(dá)心中的想法,并將學(xué)生的想法一一呈現(xiàn),引出集合;再設(shè)計(jì)由易到難、有層次的練習(xí),鞏固新知;最后課外拓展,回顧總結(jié)。
2.課中之研
根據(jù)以上的分析,我對(duì)“集合”一課進(jìn)行了細(xì)致入微的教學(xué)設(shè)計(jì)。如下:
(1)引發(fā)沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
①出示趣味題。
師:昨天,老師見到兩個(gè)爸爸和兩個(gè)兒子一同去看電影,可是他們只買了3張票就順利地進(jìn)了電影院,這是為什么?
生:因?yàn)閮蓚€(gè)爸爸和兩個(gè)兒子分別是爺爺、爸爸、兒子。
(2)呈現(xiàn)改變例題主題圖中的統(tǒng)計(jì)表,并提出“喜歡吃梨和桃子的一共有多少人”的問題,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。
四(1)班喜歡吃梨和桃子的同學(xué)名單
師:你從調(diào)查表中獲得了哪些信息?根據(jù)這些信息,你能提出什么問題?
生1:喜歡吃梨和桃子的一共有多少人?
師:怎樣求出一共的人數(shù)?
生2:9+8=17(人)。
(學(xué)生有歧義,發(fā)現(xiàn)重復(fù),引發(fā)認(rèn)知沖突)
(2)數(shù)形結(jié)合,突破探究的難點(diǎn)。
由于數(shù)和形的關(guān)系非常密切,不可分割,所以教師要把數(shù)和形結(jié)合起來,將抽象的數(shù)學(xué)概念形象化,幫助學(xué)生真正掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)概念。同時(shí),數(shù)形結(jié)合既能發(fā)展學(xué)生動(dòng)手操作的能力,又可以促使學(xué)生的思維更加完善、精確。因此,課堂教學(xué)中,教師可借助直觀的教學(xué)手段,引導(dǎo)學(xué)生深刻理解韋恩圖中每一部分的含義,加深學(xué)生對(duì)集合知識(shí)的理解。
①數(shù)形結(jié)合突破。
師:是的,有些人既喜歡吃梨,又喜歡吃桃子,但這樣子我們沒法一眼就看出一共有多少人。那你們能不能想想辦法,把這些同學(xué)的名字再整理整理,要求一眼就能看出這些同學(xué)喜歡水果的情況,然后用自己喜歡的方式把它表示出來?
……
(學(xué)生自己動(dòng)手試一試,教師引導(dǎo)他們可以用寫一寫、畫一畫、擺一擺等方法)
師:比較上面幾位同學(xué)的方法,你們覺得誰的圖能最清楚地讓我們看出同學(xué)喜歡水果的情況?
……
我在教學(xué)集合時(shí)并沒有直接出示韋恩圖,也沒有指定學(xué)生一定要用韋恩圖來解決問題,而是讓學(xué)生將自己的理解用各種形式表示出來。在展示環(huán)節(jié)中,我有意識(shí)地安排學(xué)生先從文字開始表述,再向表格遞進(jìn),以此凸顯表格比文字表達(dá)更勝一籌,然后到用一個(gè)小小的圈來表示,最后逐步明朗化,于是有學(xué)生自主提出用韋恩圖來表示。
在此環(huán)節(jié)中,我充分挖掘、滲透符號(hào)化思想以及數(shù)形結(jié)合思想,讓學(xué)生將自己的理解和想法用喜歡的符號(hào)表示出來,并給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了比較的環(huán)節(jié),使學(xué)生自己去體會(huì)、去感悟,這樣就將課的教學(xué)重點(diǎn)凸顯出來,使教學(xué)水到渠成。
②解決問題多樣化。
師:剛才我們根據(jù)這幅圖,已經(jīng)清楚地知道了同學(xué)們喜歡水果的情況,現(xiàn)在我們一起解決最開始提出的問題:喜歡吃梨和桃子的一共有多少人?現(xiàn)在你能解決這個(gè)問題了嗎?
生7:9+8=17(人)。
生8:9+8-3=14(人)。
生9:9+(8-3)=14(人)。
生10:(9-3)+8=14(人)。
生11:6+3+5=14(人)。
……
學(xué)生根據(jù)剛才的展示用算式表示出來,我在此環(huán)節(jié)中及時(shí)滲透算法多樣化的思想,讓學(xué)生的想法在課堂中得以展示。因此,只要教師心中有滲透數(shù)學(xué)思想方法的意識(shí),課堂就會(huì)一直以學(xué)生為中心,將每個(gè)學(xué)生的所思所想淋漓盡致地展現(xiàn)出來。
(3)豐富練習(xí),完善思維的內(nèi)化。
在課堂教學(xué)中,我選擇一些趣味性、實(shí)踐性的素材設(shè)計(jì)練習(xí),提升學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的意識(shí)和能力。如本單元共有九道題來自于學(xué)生熟悉的情境,于是我安排了以下三個(gè)層次的練習(xí)。
(1)既榮獲“語文之星”,又榮獲“數(shù)學(xué)之星”的有(6)人。
(2)榮獲“語文之星”或“數(shù)學(xué)之星”的一共有(19)人。
3.三年級(jí)同學(xué)去參加競(jìng)賽,參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的有15人,參加作文競(jìng)賽的有13人。其中,既參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,又參加作文競(jìng)賽的有8人。
(1)三年級(jí)參加競(jìng)賽的同學(xué)一共有多少人?
(2)只參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的有多少人?
(學(xué)生自己動(dòng)手嘗試做一做,師引導(dǎo)學(xué)生畫韋恩圖)
這三個(gè)層次的練習(xí),從具體的生活實(shí)物到抽象的文字訓(xùn)練,使學(xué)生慢慢地體會(huì)到從集合的角度來思考和解決問題是非常有效的。這樣不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,訓(xùn)練學(xué)生的思維,而且能讓學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光看待身邊的事物。同時(shí),這樣設(shè)計(jì)練習(xí),可以逐步深化學(xué)生對(duì)集合知識(shí)的理解。如練習(xí)中的第1~2題,都提供了具體的集合元素作支撐,幫助學(xué)生理解集合及其運(yùn)算;第3題則沒有具體形象的實(shí)際物體作支撐,讓學(xué)生直接從集合元素的個(gè)數(shù)探索和解決問題,旨在發(fā)展學(xué)生的思維,且題目中還給出了兩個(gè)集合沒有交集、有包含關(guān)系的情況,豐富了學(xué)生對(duì)集合間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。
日本數(shù)學(xué)教育家米山國藏說過:“學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),在進(jìn)入社會(huì)后不到一兩年就忘掉了,然而那些銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)精神和數(shù)學(xué)思想方法卻長(zhǎng)期地在他們的生活與工作中發(fā)揮著作用?!币虼?,教學(xué)之后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程,歸納總結(jié),感悟數(shù)學(xué)思想方法。
1.課前備課挖掘思想方法的自覺性
在小學(xué)階段六年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,“數(shù)學(xué)廣角”的內(nèi)容滲透了眾多的數(shù)學(xué)思想方法,如轉(zhuǎn)化、類比、集合、數(shù)形結(jié)合、代換、數(shù)學(xué)模型等。由于教材中的數(shù)學(xué)概念、法則、公式等都是有形的,而數(shù)學(xué)思想方法卻隱含在數(shù)學(xué)知識(shí)體系里,是無形的,所以常常被教師忽略。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)研討中,應(yīng)提高教師滲透數(shù)學(xué)思想方法的自覺性,將使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思想方法作為教學(xué)目標(biāo)之一。在整個(gè)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果教師能注重?cái)?shù)學(xué)思想方法的滲透,就可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握,這往往比書本知識(shí)的傳授更重要,更能使學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)的變化和發(fā)展。
2.教學(xué)過程滲透思想的巧妙性
從數(shù)學(xué)的各分支中提煉和總結(jié)出來的思想方法,實(shí)質(zhì)上就是學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)的方法,是進(jìn)行數(shù)學(xué)活動(dòng)的方法,揭示了數(shù)學(xué)的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律。作為教師,在教學(xué)過程中首先要有滲透數(shù)學(xué)思想方法的意識(shí),然后通過分析、挖掘教材中的數(shù)學(xué)思想方法,了解教材編者的意圖,就能從高度著眼,巧妙地將數(shù)學(xué)思想方法在課堂中進(jìn)行滲透,讓學(xué)生了解知識(shí)發(fā)生、發(fā)展和形成的全過程,幫助學(xué)生思考和解決問題。例如,在四年級(jí)下冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——雞兔同籠”一課教學(xué)時(shí),教師就可以巧妙地運(yùn)用畫圖法、列表法,將學(xué)生難以理解的題意,通過畫圖或列表呈現(xiàn)出來。這樣不僅使學(xué)生能非常清楚地明白“雞有幾只”“兔有幾只”的復(fù)雜問題,而且能通過觀察圖和表格,讓學(xué)生獲得解題的思路和方法,從而掌握其中的數(shù)學(xué)思想方法。
3.課后提煉數(shù)學(xué)思想方法的延伸性
加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),可以使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法不自覺的應(yīng)用,進(jìn)而變成自覺的行為。作為教師,在課堂中對(duì)數(shù)學(xué)思想方法考慮周全、滲透及時(shí),能拓展學(xué)生的解題思路,使學(xué)生在遇到難題時(shí)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決問題,為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如,教學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角——數(shù)與形”時(shí),在學(xué)生通過畫圖對(duì)“數(shù)與形”的知識(shí)進(jìn)行探究后,為了加深學(xué)生對(duì)新授知識(shí)的理解,教師在課后安排相應(yīng)的運(yùn)用畫圖的方式來解決的問題,如右圖這樣的練習(xí)。
總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中適時(shí)滲透數(shù)學(xué)思想方法,是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)效率。因此,教師在整個(gè)小學(xué)階段要重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)猶如在幽幽江中撐篙而行,緩緩前行,一步一景,使學(xué)生深刻感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是一場(chǎng)美麗的旅行。
[1]《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[2]束仁武.如何滲透數(shù)學(xué)思想[J].安徽教育,1997(5).
[3]吳明富.在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的探索與實(shí)踐[J].池州師專學(xué)報(bào),2004(5).
[4]黃育粵.課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)遵循的原則[J].云南教育,1999(5).
[5](美)李維,著.黃征,譯.《數(shù)學(xué)沉思錄:古今數(shù)學(xué)思想的發(fā)展與演變》.人民郵電出版社,2010(8).
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G623.5
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1007-9068(2016)29-019