施昌魏
[摘 ? 要]區(qū)域推進(jìn)STEAM教育是培養(yǎng)新一代溫州人“創(chuàng)造·創(chuàng)業(yè)·創(chuàng)新”精神的重要訴求,可通過(guò)建立共享聯(lián)盟,研發(fā)特色課程,實(shí)施“館校融合”,探索教學(xué)范式、評(píng)價(jià)機(jī)制、師資培養(yǎng),實(shí)施系列活動(dòng),打造STEAM教育的“溫州模式”。實(shí)施STEAM教育可以從科學(xué)課程入手,從信息技術(shù)課切入,以拓展性課程、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、校園科技節(jié)活動(dòng)為載體。
[關(guān)鍵詞]STEAM教育;溫州模式;區(qū)域?qū)嵺`
STEAM教育是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)、數(shù)學(xué)(Mathematics)跨學(xué)科融合的教育。它旨在使學(xué)生參加以活動(dòng)、項(xiàng)目和問(wèn)題解決為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),為學(xué)生提供動(dòng)手做的學(xué)習(xí)體驗(yàn),使學(xué)生在綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的過(guò)程中創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問(wèn)題。STEAM教育是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的強(qiáng)有力支持。核心素養(yǎng)需要在具體教育教學(xué)實(shí)踐中落地,而STEAM教育的獨(dú)特價(jià)值,就在于通過(guò)整合為學(xué)生提供更加真實(shí)、富有現(xiàn)實(shí)意義的學(xué)習(xí)情境,有利于學(xué)生高階思維與積極情感的投入,使學(xué)生在解決復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力,全面提升核心素養(yǎng)。
一、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的價(jià)值意義
溫州人素有“中國(guó)猶太人”之稱(chēng),改革開(kāi)放以來(lái),足跡遍布世界各地。在新的大時(shí)代背景下,新一代溫州人要傳承和發(fā)揚(yáng)溫州人的精神——?jiǎng)?chuàng)造、創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新,這是對(duì)溫州人的本土期待;要突出四個(gè)“學(xué)會(huì)”——學(xué)會(huì)求知(做樂(lè)學(xué)的自己)、學(xué)會(huì)做事(做自主的自己)、學(xué)會(huì)共處(做樂(lè)群的自己)、學(xué)會(huì)做人(做最好的自己),這是成為現(xiàn)代人的自我需要,也是溫州人走向世界的基本要求。STEAM教育的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的4C核心能力,即溝通交流能力(Communication skills)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力(Collaboration)、批判性思維(Critical thinking)和創(chuàng)造與創(chuàng)新能力(Creativity and innovation),這與新一代溫州人“四個(gè)學(xué)會(huì)”的教育目標(biāo)緊密關(guān)聯(lián)(見(jiàn)圖1)。因此,在溫州區(qū)域推進(jìn)STEAM教育,恰逢其時(shí),恰逢其事,不可不為,不可慢為。
二、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的工作目標(biāo)
1.提高區(qū)域青少年的STEAM素養(yǎng)
通過(guò)STEAM教育引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,注重實(shí)踐、注重動(dòng)手、注重過(guò)程、注重創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)探索的興趣,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與技能的運(yùn)用能力、同伴合作能力、在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并在生活情境中跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力,聚焦4C核心能力培養(yǎng),提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。
2.培育區(qū)域STEAM教育骨干教師
通過(guò)STEAM教育的課程開(kāi)發(fā)、課程實(shí)施與評(píng)價(jià),提升全市教師跨學(xué)科融合與運(yùn)用能力、批判性思維與創(chuàng)造性思維能力、項(xiàng)目教學(xué)與問(wèn)題教學(xué)的實(shí)施能力,培養(yǎng)STEAM教育骨干教師隊(duì)伍,帶動(dòng)全市中小學(xué)教師跨學(xué)科教育教學(xué)水平的提升。
3.打造STEAM教育的“溫州模式”
充分發(fā)揮浙南STEAM教育協(xié)同創(chuàng)新中心各部門(mén)的職責(zé)與優(yōu)勢(shì),建立基于區(qū)域特色的STEAM教育實(shí)踐系統(tǒng),打造區(qū)域STEAM教育創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。以迭代、融合及創(chuàng)新思維為導(dǎo)向,通過(guò)系統(tǒng)、整體、有序的引導(dǎo),組織優(yōu)質(zhì)STEAM資源共建、課程共享,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ), 培育一批有影響力的STEAM特色學(xué)校。轉(zhuǎn)型升級(jí)溫州市中小學(xué)“小數(shù)學(xué)家、小科學(xué)家、小文學(xué)家”培育項(xiàng)目、中小學(xué)創(chuàng)客教育等,形成STEAM教育的“溫州模式”。
三、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的主要任務(wù)
1.建立溫州STEAM教育聯(lián)盟
選拔評(píng)選一批溫州市STEAM教育試點(diǎn)學(xué)校,形成包括國(guó)家STEAM教育領(lǐng)航學(xué)校、省種子學(xué)校等在內(nèi)的溫州STEAM教育聯(lián)盟。聯(lián)盟內(nèi)的學(xué)校結(jié)合科學(xué)、信息技術(shù)、勞動(dòng)技術(shù)、通用技術(shù)、數(shù)學(xué)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等國(guó)家課程,統(tǒng)籌學(xué)校的創(chuàng)客教育、科技創(chuàng)新基地建設(shè)、科學(xué)教育特色學(xué)校建設(shè)等工作,開(kāi)展SETAM教育的實(shí)踐與探索。定期開(kāi)展聯(lián)盟校STEAM教育研討、交流與展示活動(dòng),形成具有推廣價(jià)值的STEAM教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)策略,實(shí)現(xiàn)資源共享。
2.研發(fā)區(qū)域特色STEAM教育課程群
基于溫州市STEAM教育聯(lián)盟學(xué)校,成立課程共享聯(lián)盟,共同開(kāi)發(fā)和實(shí)施具有學(xué)校和區(qū)域特色的STEAM課程內(nèi)容,形成STEAM教育課程群。包括:基于科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等基礎(chǔ)性課程的STEAM主題學(xué)習(xí);面向全市各類(lèi)學(xué)校廣泛推行的基礎(chǔ)性STEAM教育課程,主要平移借鑒國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)STEAM教育課程,打造適用性廣、操作性強(qiáng)的課程內(nèi)容,以便各類(lèi)學(xué)?!懊杓t”實(shí)踐;STEAM教育試點(diǎn)學(xué)校自主研發(fā)的STEAM教育課程,基于校本開(kāi)發(fā)實(shí)施,并通過(guò)課程共享聯(lián)盟實(shí)現(xiàn)資源共享;基于“小數(shù)學(xué)家、小文學(xué)家、小科學(xué)家”培育項(xiàng)目的“三小”“三師”融合課程;以科技館資源等為載體,研發(fā)基于主題場(chǎng)館特色的多樣化、多層次、項(xiàng)目化展區(qū)課程,對(duì)接“館校融合”項(xiàng)目。
3.實(shí)施STEAM教育“館校融合”項(xiàng)目
借力市科技館、博物館、圖書(shū)館等場(chǎng)館資源,實(shí)施STEAM教育“館校融合”項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)STEAM教育在項(xiàng)目、空間、資源、經(jīng)費(fèi)等部門(mén)的力量融合。各類(lèi)學(xué)校自主對(duì)接“館校融合”項(xiàng)目資源,利用現(xiàn)代教育技術(shù)工具,在原有傳統(tǒng)教室、學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級(jí),建設(shè)STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,打造具有時(shí)代特征、資源豐富、硬件和軟件相配套的學(xué)習(xí)空間,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力,增強(qiáng)學(xué)生的STEAM學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
4.探索STEAM教與學(xué)的范式
結(jié)合《溫州市中小學(xué)第二輪“促進(jìn)有效學(xué)習(xí)”課堂變革三年行動(dòng)》的推進(jìn),以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為主要形式,強(qiáng)調(diào)與真實(shí)生活的聯(lián)系,倡導(dǎo)項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、主題活動(dòng),積極探索基于真實(shí)情境的應(yīng)用學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)、表現(xiàn)學(xué)習(xí),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行個(gè)人、小組、集體以及多種形式相互融合的學(xué)習(xí)活動(dòng),豐富教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,探索STEAM教與學(xué)的有效范式。
5.探索STEAM教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制
嘗試建立體現(xiàn)各學(xué)段不同水平和要求的STEAM教學(xué)與學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)體系,開(kāi)發(fā)量規(guī)、量表等表現(xiàn)性評(píng)價(jià)工具。結(jié)合溫州市“小文學(xué)家”“小數(shù)學(xué)家”“小科學(xué)家”的“三小”評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)的研制,積極探索多樣化的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)方式、課程評(píng)價(jià)機(jī)制和評(píng)價(jià)技術(shù)策略。
6.探索STEAM教師培養(yǎng)機(jī)制
借助課程平移等多種途徑與方式,圍繞 STEAM教育教學(xué)策略、教學(xué)課例與項(xiàng)目研發(fā)、課程開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目及課程評(píng)測(cè)體系研制等專(zhuān)題開(kāi)展研究和學(xué)習(xí),通過(guò)培訓(xùn)、公開(kāi)課、研討課、學(xué)術(shù)報(bào)告等形式,對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)與培養(yǎng),努力提高溫州區(qū)域教師的STEAM教育價(jià)值理解能力、STEAM跨學(xué)科領(lǐng)域理解與實(shí)踐能力、STEAM課程開(kāi)發(fā)與整合能力、STEAM教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)能力,形成溫州區(qū)域“做中學(xué)”教師STEAM素養(yǎng)與能力培養(yǎng)機(jī)制。
7.開(kāi)展STEAM教育系列活動(dòng)
以溫州市科技局STEAM資助項(xiàng)目、區(qū)域STEAM課程研發(fā)與展示交流、基于“館校融合”的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、溫州與嘉定的“科創(chuàng)課程”共建項(xiàng)目、基于本土“三小”培育項(xiàng)目的STEAM活動(dòng)等為載體,組織學(xué)校師生開(kāi)展STEAM教育系列活動(dòng)。
四、區(qū)域?qū)W校STEAM教育的實(shí)踐路徑
1.從科學(xué)課程入手,凸顯工程實(shí)踐的STEAM
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新課標(biāo))被稱(chēng)為“中國(guó)版的STEAM”,因此,從科學(xué)課程入手成為當(dāng)前小學(xué)實(shí)施STEAM教育的重要路徑。在課程內(nèi)容上,新課標(biāo)增加了“技術(shù)與工程”領(lǐng)域。這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生有機(jī)會(huì)綜合所學(xué)的各方面知識(shí),體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的影響。技術(shù)與工程實(shí)踐活動(dòng)可以使學(xué)生體會(huì)到“做”的成功和樂(lè)趣,并養(yǎng)成通過(guò)“動(dòng)手做”解決問(wèn)題的習(xí)慣?;赟TEAM理念,需要把技術(shù)和工程作為科學(xué)課程實(shí)施的重點(diǎn)方向(見(jiàn)圖2)。例如,學(xué)習(xí)了“聲音”單元后,可讓學(xué)生利用身邊的材料自制小樂(lè)器, 并完成一首簡(jiǎn)單歌曲的演奏;學(xué)習(xí)過(guò)“電”單元后,可讓學(xué)生完成一個(gè)模型小屋的電路設(shè)計(jì)和制作,并滿(mǎn)足小屋的相應(yīng)功能。
在學(xué)習(xí)方式上,新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。STEAM理念下的科學(xué)課堂更趨向于“大科學(xué)”,提倡多學(xué)科融合式的學(xué)習(xí),更強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)。小學(xué)科學(xué)課程針對(duì)學(xué)生身邊的現(xiàn)象,從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域,綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)四個(gè)領(lǐng)域之間知識(shí)的相互滲透和相互關(guān)聯(lián),注重自然世界的整體性,發(fā)揮不同知識(shí)領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能;注重學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦的結(jié)合、書(shū)本知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合、理解自然與解決問(wèn)題的結(jié)合,著力提高學(xué)生的綜合能力;強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程與并行開(kāi)設(shè)的語(yǔ)文、數(shù)學(xué)等課程的相互滲透,如科學(xué)課上要用到數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)處理、模型量化等能力,語(yǔ)文的記錄、表述、論文、戲劇表演等能力,需要實(shí)踐活動(dòng)中研究性學(xué)習(xí)等科學(xué)方法的指導(dǎo)。這種融合式學(xué)習(xí)的最終目的是通過(guò)解決問(wèn)題,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生綜合素養(yǎng)的目標(biāo),讓學(xué)生能夠在離開(kāi)學(xué)校后有能力運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí),通過(guò)合作與實(shí)踐,完成主題項(xiàng)目和解決生活中的難題。
2.從信息技術(shù)課切入,聚焦技術(shù)應(yīng)用的STEAM
2015年10月7日,美國(guó)的《STEM教育法(2015)》(STEM Education Act of 2015)正式生效,明確將計(jì)算機(jī)科學(xué)列入STEM教育的范圍,體現(xiàn)了未來(lái)教育對(duì)公民信息素養(yǎng)的重視。我國(guó)當(dāng)前信息技術(shù)課程實(shí)施的主要問(wèn)題是課程目標(biāo)單一,存在明顯的“為技術(shù)而技術(shù)”的問(wèn)題,學(xué)生“用技術(shù)解決問(wèn)題”的實(shí)踐應(yīng)用能力有待提升。
基于STEAM理念,溫州市廣場(chǎng)路小學(xué)于2013年開(kāi)始啟動(dòng)信息技術(shù)學(xué)科的變革,四年級(jí)開(kāi)設(shè)Scratch課程,五年級(jí)開(kāi)設(shè)“Micro:bit”課程,六年級(jí)開(kāi)設(shè)“智能小車(chē)”課程。這些課程的設(shè)計(jì)都以問(wèn)題解決為載體,以程序編寫(xiě)為主線(xiàn),以項(xiàng)目方式開(kāi)展教學(xué),在實(shí)踐中將分散的學(xué)科知識(shí)融合在一起,注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生根據(jù)研究需要設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化解決方案,進(jìn)行多次迭代,在工程目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,在親身經(jīng)歷中發(fā)展解決問(wèn)題的綜合能力。
從信息技術(shù)課程切入開(kāi)展STEAM教育,較多地基于開(kāi)源硬件、機(jī)器人和編程的創(chuàng)客類(lèi)課程和活動(dòng)。師資以技術(shù)類(lèi)教師為主,教學(xué)活動(dòng)多為動(dòng)手制作,對(duì)于科學(xué)原理和工程設(shè)計(jì)等內(nèi)容和環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)比較薄弱,需要在實(shí)施中多加注意。
3.以拓展性課程為載體,滿(mǎn)足個(gè)性需求的STEAM
拓展性課程指學(xué)校自主開(kāi)發(fā)開(kāi)設(shè),供學(xué)生自主選擇的課程。拓展性課程建設(shè)要關(guān)注綜合性,要設(shè)計(jì)項(xiàng)目式、主題式、探究式的學(xué)習(xí)活動(dòng),創(chuàng)設(shè)有意義的真實(shí)學(xué)習(xí)情境,增強(qiáng)學(xué)生的探究精神和綜合素質(zhì)。拓展性課程建設(shè)要關(guān)注實(shí)踐性,要為學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作、實(shí)踐體驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,提高學(xué)生的勞動(dòng)實(shí)踐意識(shí)和能力,培養(yǎng)學(xué)生的意志品格。
拓展性課程是當(dāng)前學(xué)校實(shí)施STEAM教育的重要路徑。以瑞安市第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)為例,學(xué)校先后開(kāi)設(shè)了生物研究、3D打印、機(jī)器人、三模三電、發(fā)明創(chuàng)造、科技制作、七巧創(chuàng)意、太陽(yáng)能社、自然觀(guān)察、小實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)意陶藝等十多門(mén)課程供學(xué)生選擇,同時(shí)關(guān)注課程的動(dòng)態(tài)建設(shè),根據(jù)學(xué)生選課情況和反饋評(píng)價(jià)調(diào)整課程內(nèi)容或更新課程設(shè)置,以滿(mǎn)足更多學(xué)生的個(gè)性需求。以拓展性課程為載體開(kāi)展STEAM教育,要關(guān)注課程實(shí)施的全面性和差異性,防止課程實(shí)施僅指向社團(tuán)或興趣小組。普及型STEAM課程可以按照班級(jí)進(jìn)行配置,與基礎(chǔ)性課程進(jìn)行統(tǒng)籌安排;提高型STEAM課程可以針對(duì)在STEAM方面特別有興趣的學(xué)生組建社團(tuán)或俱樂(lè)部;還可以組織全校的STEAM工程挑戰(zhàn)賽,增加課程學(xué)習(xí)的趣味性。
4.以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為載體,探索問(wèn)題解決的STEAM
項(xiàng)目是基于挑戰(zhàn)性問(wèn)題的復(fù)雜任務(wù),促進(jìn)學(xué)生參與到設(shè)計(jì)、問(wèn)題解決、決策或調(diào)查活動(dòng)中,給予學(xué)生在充足的時(shí)間內(nèi)相對(duì)自主工作的機(jī)會(huì),并最終生成“產(chǎn)品”或進(jìn)行項(xiàng)目展示。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是當(dāng)前學(xué)校開(kāi)展STEAM教育的重要范式。如溫州道爾頓小學(xué)開(kāi)展的“我的名牌我做主”STEAM活動(dòng)。很多學(xué)校的校牌千篇一律,怎樣設(shè)計(jì)、制作一款屬于自己的個(gè)性名牌呢?教師把這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題拋給了學(xué)生,讓學(xué)生基于具體的情境任務(wù),分析討論名牌的結(jié)構(gòu),通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制二維草圖,用3Done軟件進(jìn)行3D建模,結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)合理的個(gè)性化名牌,并通過(guò)分享和討論不斷優(yōu)化改進(jìn)自己的模型。最后,學(xué)生還學(xué)會(huì)了介紹和推廣自己的“產(chǎn)品”,開(kāi)展了“產(chǎn)品”交流發(fā)布會(huì)。
5.以校園科技節(jié)活動(dòng)為載體,引領(lǐng)創(chuàng)造創(chuàng)新的STEAM
以學(xué)校的科技節(jié)活動(dòng)為主要載體,兼顧課內(nèi)科學(xué)與技術(shù)類(lèi)課程的內(nèi)容來(lái)推進(jìn)STEAM教育。例如,溫州道爾頓小學(xué)科技節(jié)活動(dòng)之“極速飛車(chē)挑戰(zhàn)賽”,以“讓小車(chē)開(kāi)起來(lái)”“我的小車(chē)我設(shè)計(jì)”“3D車(chē)架設(shè)計(jì)”“小車(chē)測(cè)試優(yōu)化”、“小車(chē)測(cè)速”“極限大挑戰(zhàn)”六個(gè)課程來(lái)支持該活動(dòng),在近兩個(gè)月的實(shí)踐里,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)小車(chē)、設(shè)計(jì)、合作、制作、測(cè)試、改進(jìn)、總結(jié)等過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考原因、尋求多種解決方法并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。溫州市實(shí)驗(yàn)小學(xué)面向全體學(xué)生,每學(xué)年都開(kāi)展創(chuàng)意科技活動(dòng),提高全校師生科技創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力;每年的科技節(jié)都設(shè)定不同的活動(dòng)主題,如一年級(jí)“彩蛋過(guò)天橋”,二年級(jí)“趣味多米諾”,三年級(jí)“迷宮大穿梭”,四年級(jí)“水火箭打靶”,五年級(jí)“瘋狂投石機(jī)”,六年級(jí)“水上搬運(yùn)工”。學(xué)校與年級(jí)組分層實(shí)施,合中有分,分中有合。在挑戰(zhàn)過(guò)程中,學(xué)生們長(zhǎng)程規(guī)劃,自主設(shè)計(jì),團(tuán)結(jié)協(xié)作,創(chuàng)造創(chuàng)新,體驗(yàn)到了“來(lái)學(xué)、來(lái)玩、來(lái)創(chuàng)造”的快樂(lè)。
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