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        數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中跨學(xué)科融合教學(xué)策略探研

        2024-10-25 00:00:00朱亮春
        成才之路 2024年29期

        摘要:數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,在提升學(xué)生綜合素養(yǎng)方面起到十分關(guān)鍵的作用。傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識的工具性特征,弱化學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)??鐚W(xué)科融合教學(xué)策略可通過整合與數(shù)學(xué)相關(guān)的多學(xué)科知識,引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用多種知識分析問題、解決問題,使學(xué)生突破單一學(xué)科思維局限,實(shí)現(xiàn)綜合素養(yǎng)的逐步提升。文章在分析數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵、價值、原則的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探究跨學(xué)科融合教學(xué)流程,以此為數(shù)學(xué)教學(xué)提供方法的借鑒。

        關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);跨學(xué)科;融合;視野;創(chuàng)新;設(shè)計(jì);素養(yǎng)

        中圖分類號:G623.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1008-3561(2024)29-0121-04

        信息時代給學(xué)生提供了多元化的學(xué)習(xí)通道和學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生自身也希望掌握更多知識、技能,以適應(yīng)社會的發(fā)展變化。然而學(xué)生的學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)精力是有限的,教育的重要意義之一就是引導(dǎo)學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時間掌握更多知識、技能,積極提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)方法重在指導(dǎo)學(xué)生記住公式、定理并掌握運(yùn)算規(guī)律,以解決問題,即關(guān)注學(xué)生淺表性的技能發(fā)展,忽略學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題等深度學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。而跨學(xué)科教學(xué)策略強(qiáng)調(diào)對多個學(xué)科知識的整合、應(yīng)用,有助于提高學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力,促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展。因此,研究數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)價值。

        一、數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵

        1.以跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)在邏輯為基礎(chǔ)

        人們在研究客觀世界時要運(yùn)用聯(lián)系的觀點(diǎn),因?yàn)槭挛锸嵌嗑S的,即客觀事物本身就具有“跨學(xué)科”的特性。例如,在研究一座山峰時,人們可從地理角度分析地形地貌特征,或從數(shù)學(xué)角度分析山峰的相關(guān)參數(shù),或從生物學(xué)角度分析山峰生長的物種。所以,事物是普遍聯(lián)系的這一客觀規(guī)律是數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)教學(xué)模式多側(cè)重于指導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題,然而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的首先是發(fā)現(xiàn)問題,只有發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題??鐚W(xué)科教學(xué)注重引導(dǎo)學(xué)生從不同角度發(fā)現(xiàn)事物中存在的問題,使其具備獨(dú)立作出價值判斷或反應(yīng)的能力,然后以此為基礎(chǔ)探索解決問題的有效方法。另外,跨學(xué)科教學(xué)關(guān)注學(xué)生的思維建構(gòu)。跨學(xué)科教學(xué)重在引導(dǎo)學(xué)生在探索問題、解決問題的過程中深化舊知、建構(gòu)新知,使其形成利用跨學(xué)科知識解決問題的高階思維[1]。

        2.以數(shù)學(xué)大概念統(tǒng)領(lǐng)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)

        數(shù)學(xué)大概念包括數(shù)學(xué)學(xué)科的核心概念、數(shù)學(xué)思想等內(nèi)容,如建模思想、數(shù)形結(jié)合思想等,其是從社會性、整體性的高維視角整合零散的、淺層的知識與能力,并隱含于數(shù)學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié),包括教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)習(xí)組織、結(jié)果評價等??梢哉f,大概念是數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的核心,教師在教學(xué)中以數(shù)學(xué)大概念統(tǒng)領(lǐng)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì),有助于進(jìn)一步提升教學(xué)效果。而學(xué)生完成各項(xiàng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)、習(xí)得數(shù)學(xué)知識、提升數(shù)學(xué)技能的過程,也是感悟、理解數(shù)學(xué)大概念的過程[2]。

        二、數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)策略的現(xiàn)實(shí)價值

        1.拓寬學(xué)生的知識視野

        傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)通常局限于數(shù)學(xué)本學(xué)科的知識范圍,跨學(xué)科融合則將數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科知識融合在一起,讓學(xué)生有機(jī)會接觸更廣泛的知識領(lǐng)域。這不僅有助于豐富學(xué)生的知識儲備,還可有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過知識的融合舉一反三,可更全面、更深入地理解數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用場景,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。

        2.統(tǒng)整教學(xué)目標(biāo)

        數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)有所不同,但每個學(xué)科的最終教學(xué)目標(biāo)都是提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),促進(jìn)其解決問題能力的發(fā)展?;诳鐚W(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵以及客觀事物的多維性可見,不同學(xué)科的課程目標(biāo)之間有著天然的內(nèi)在聯(lián)系。例如,數(shù)學(xué)學(xué)科的知識目標(biāo)是使學(xué)生獲得必要的數(shù)學(xué)知識,建立基本的數(shù)學(xué)思想,語文學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)與之截然不同,但兩個學(xué)科的共同目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度及獨(dú)立思考的習(xí)慣,因此兩個學(xué)科在情感態(tài)度目標(biāo)上又是一致的[3]。從這個意義上講,跨學(xué)科教學(xué)策略的現(xiàn)實(shí)價值體現(xiàn)在統(tǒng)整教學(xué)目標(biāo)方面。

        3.強(qiáng)化學(xué)生的知識應(yīng)用能力

        跨學(xué)科教學(xué)策略融合了與數(shù)學(xué)有關(guān)的多門學(xué)科知識。這種教學(xué)策略打破了常規(guī)教學(xué)方法的局限,引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生從多個角度分析問題、解決問題。這樣,在跨學(xué)科教學(xué)中,學(xué)生動手動腦的機(jī)會更多,思維也更加活躍,并在思考過程中逐漸形成辯證思維、邏輯思維,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

        三、數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中跨學(xué)科教學(xué)原則

        跨學(xué)科教學(xué)并非將多個學(xué)科知識簡單、隨意地拼湊在一起,而是以數(shù)學(xué)大概念為統(tǒng)領(lǐng)對其他學(xué)科知識進(jìn)行整合,幫助學(xué)生構(gòu)建一個完整的知識網(wǎng)絡(luò)。為保證跨學(xué)科教學(xué)效率,教師要在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中遵循以下幾項(xiàng)原則。

        1.以數(shù)學(xué)為核心的原則

        跨學(xué)科融合教學(xué)必須以數(shù)學(xué)學(xué)科知識為核心,引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的時候用“數(shù)學(xué)的眼光”發(fā)現(xiàn)問題,用“數(shù)學(xué)的角度”分析問題,其他學(xué)科知識則服務(wù)于數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)[4]。這就要求教師為學(xué)生提供相對開放的學(xué)習(xí)空間,指導(dǎo)其利用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行思考。例如,在實(shí)際教學(xué)中,筆者在課堂上設(shè)計(jì)了“創(chuàng)意燈籠制作”數(shù)學(xué)活動,將數(shù)學(xué)學(xué)科與美術(shù)學(xué)科融合在一起,要求學(xué)生在制作過程中有意識地運(yùn)用軸對稱、多邊形、組合圖形面積等數(shù)學(xué)知識。美術(shù)學(xué)科強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的審美能力,在數(shù)學(xué)教學(xué)中起到的是輔助作用。這樣,學(xué)生就會圍繞數(shù)學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、交流,并總結(jié)圖形規(guī)律,領(lǐng)悟燈籠制作過程中涉及的數(shù)學(xué)知識,圍繞美術(shù)知識發(fā)展自身的空間觀念。

        2.綜合性原則

        跨學(xué)科教學(xué)的重要價值之一就是強(qiáng)化學(xué)生的知識應(yīng)用能力,而只有遵循綜合性原則,才能引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各學(xué)科知識與方法解決實(shí)際問題??鐚W(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)是在不同學(xué)科之間建立聯(lián)系,以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維習(xí)慣,促進(jìn)其實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的發(fā)展[5]。在實(shí)際教學(xué)中,教師可結(jié)合社會熱點(diǎn)問題、學(xué)生生活中遇到的問題進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)。例如,在教學(xué)統(tǒng)計(jì)相關(guān)知識時,可以“調(diào)查壓歲錢的支出情況”為主題設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)活動,或結(jié)合體育學(xué)科場景設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)活動。在籃球比賽中,雙方會讓替補(bǔ)球員上場。為此,教師可強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識與體育學(xué)科之間的聯(lián)系,給出雙方替補(bǔ)球員以往的得分情況,讓學(xué)生應(yīng)用“計(jì)算平均數(shù)”相關(guān)知識,預(yù)測替補(bǔ)球員在本場比賽中的得分。

        3.創(chuàng)新性原則

        實(shí)踐是對客觀世界的探索,創(chuàng)新意識則是創(chuàng)造的前提。數(shù)學(xué)課堂跨學(xué)科融合教學(xué)策略遵循創(chuàng)新性原則,是指引導(dǎo)學(xué)生采用創(chuàng)造性的方法來完成跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù),以強(qiáng)化其創(chuàng)新意識,使其獲取創(chuàng)新成果[6]。例如,美術(shù)中有紅、黃、藍(lán)三原色,而兩個原色任意混合可得到“間色”,即第二次色,兩種原色質(zhì)量比不同,配制出的間色深淺也不同。在人教版數(shù)學(xué)六年級上冊“比的意義”的相關(guān)知識教學(xué)中,教師就可將美術(shù)與數(shù)學(xué)融合在一起,幫助學(xué)生更直觀地理解“比”在同類量倍數(shù)關(guān)系的表達(dá)與量感方面的意義,促進(jìn)其創(chuàng)新思維的發(fā)展。

        四、數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中跨學(xué)科融合教學(xué)流程

        數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的基本流程主要包括明確教學(xué)目標(biāo)、活動設(shè)計(jì)與實(shí)施、活動總結(jié)三個部分。本研究以人教版數(shù)學(xué)六年級上冊“圓”的教學(xué)為例,以“確定起跑線”跨學(xué)科教學(xué)主題活動,引導(dǎo)學(xué)生掌握圓的基本概念、周長等知識,并以此探究數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)策略。

        1.明確教學(xué)目標(biāo)

        跨學(xué)科教學(xué)策略與其他教學(xué)方法一樣,都要以明確的教學(xué)目標(biāo)為引領(lǐng),且教學(xué)目標(biāo)也是評價教學(xué)效果的重要依據(jù)。因跨學(xué)科教學(xué)涉及其他學(xué)科知識,所以,教師在制定教學(xué)目標(biāo)時既要關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng),又要關(guān)注學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展。

        例如,“確定起跑線”是數(shù)學(xué)學(xué)科與體育學(xué)科的融合,其整體目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)地測量,收集素材,合理選擇解決問題的方法,以強(qiáng)化其模型意識、創(chuàng)新意識,提高其獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題及實(shí)踐能力,促進(jìn)其數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展[7]。為此,教師要提出具有價值的數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生在課下查找相關(guān)資料,并運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他學(xué)科知識解決問題,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其感悟到數(shù)學(xué)在體育學(xué)科中的應(yīng)用。具體而言,“確定起跑線”的教學(xué)目標(biāo)包括以下幾個方面。第一,知識技能目標(biāo)。了解田徑運(yùn)動場的基本要素,綜合應(yīng)用圓的相關(guān)知識計(jì)算,確定400米跑道的起跑線。為此,教師可引導(dǎo)學(xué)生到學(xué)校操場進(jìn)行實(shí)地測量,搜集數(shù)據(jù)并整理、分析,采用多種計(jì)算方式計(jì)算出各跑道的直徑、彎道長、直道長等。第二,學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)。教師可在課堂上展示體育田徑賽事圖片及相關(guān)視頻,引導(dǎo)學(xué)生分析起跑線涉及的數(shù)學(xué)問題,如跑道的長度是一個長方形和兩個半圓組成的圖形的周長,且半圓形直徑是長方形的寬。這樣,通過觀察、計(jì)算、推理,可促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題能力的提升,使其形成抽象、推理等基本數(shù)學(xué)思想。第三,高階素養(yǎng)目標(biāo)。教師可設(shè)計(jì)“確定起跑線”跨學(xué)科活動,讓學(xué)生在解決問題的過程中體會到數(shù)學(xué)知識在體育學(xué)科中的重要作用,感受到數(shù)學(xué)學(xué)科知識與實(shí)際生活的聯(lián)系,并樹立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)信心,提高人際交往能力[8]。

        2.活動設(shè)計(jì)與實(shí)施

        該環(huán)節(jié)是整個跨學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)。第一,在課堂上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)科學(xué)的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生利用情境中包含的問題溫故、知新,在新舊知識的互相作用下完善知識體系。在數(shù)學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)中,教學(xué)情境的設(shè)計(jì)主要包括兩類,一是具體的活動場景,二是包含學(xué)習(xí)資源的意境。需要注意的是,情境要具有真實(shí)性,以體現(xiàn)數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的密切聯(lián)系,要包含能引導(dǎo)學(xué)生深入探究知識的問題,要具有多樣化特點(diǎn),包括文學(xué)、科學(xué)、社會等知識,要具有一定的育人價值,以提升學(xué)生的道德素養(yǎng)[9]。第二,跨學(xué)科教學(xué)的主題設(shè)計(jì)及實(shí)施也至關(guān)重要,主題設(shè)計(jì)要以發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)科的獨(dú)有價值[10]。在跨學(xué)科教學(xué)活動實(shí)施過程中,教師要堅(jiān)持學(xué)生主體原則,鼓勵學(xué)生獨(dú)立探究或以小組為單位探究,讓學(xué)生親歷完整的活動過程,以積累更多經(jīng)驗(yàn),加深對數(shù)學(xué)知識的理解。此外,活動設(shè)計(jì)與實(shí)施還要體現(xiàn)跨學(xué)科的特點(diǎn),遵循上述跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)原則,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題,不僅注重?cái)?shù)學(xué)學(xué)科知識的應(yīng)用,還要拓展思維,運(yùn)用其他學(xué)科知識及其他方法解決問題。

        例如,體育學(xué)科涉及的知識十分豐富,包括比賽中的抽簽分組、運(yùn)動員的技術(shù)統(tǒng)計(jì)、體育比賽的成績、運(yùn)動員的營養(yǎng)健康等。尤其在奧運(yùn)會這類重大的國際體育賽事中,用于體育賽事的設(shè)施設(shè)計(jì)必須十分嚴(yán)謹(jǐn),這直接關(guān)系到運(yùn)動員的比賽成績,以及與比賽成績相關(guān)的運(yùn)動能力。但在田徑比賽中,有些項(xiàng)目的跑道起跑線位置卻不同,如400米,這是為什么呢?100米起跑線的位置相同嗎?教師可創(chuàng)設(shè)相應(yīng)問題情境激發(fā)學(xué)生主動探究的興趣?!按_定起跑線”具體的活動實(shí)施過程如下。首先創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生觀看視頻,著重關(guān)注每個田徑比賽項(xiàng)目的起跑線位置,引導(dǎo)學(xué)生分析400米運(yùn)動場的起跑線位置與100米的起跑線位置有什么不同。然后集中焦點(diǎn)問題,讓學(xué)生分組測算400米不同跑道的起點(diǎn),提出測量方案。其次,實(shí)踐操作??蓭ьI(lǐng)學(xué)生到學(xué)校操場,讓學(xué)生以4人為一小組,并排在彎道上、直道上行走,思考如何測量跑道的寬度,確定跑道半圓的圓心。通過測量實(shí)踐獲取200米、400米跑道的相關(guān)數(shù)據(jù)后,可引導(dǎo)學(xué)生對測量獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,先估測再用計(jì)算器進(jìn)行精確計(jì)算,最終分析得出400米跑道起跑線不同的原因。學(xué)生之間、各活動小組之間要對整個活動過程進(jìn)行詳細(xì)記錄,先在小組內(nèi)討論解決問題的過程、方法,小組之間再進(jìn)行匯報(bào)交流、互相評價,并改進(jìn)方案。教師要對學(xué)生的活動過程給予指導(dǎo),并帶領(lǐng)學(xué)生梳理整個活動過程,讓其將自己的收獲以多種形式呈現(xiàn)出來,以此提升學(xué)生的解決問題能力[11]。

        3.活動總結(jié)

        跨學(xué)科融合教學(xué)活動完成后,教師要帶領(lǐng)學(xué)生對整個活動進(jìn)行回顧、總結(jié)、反思,即回憶前面所學(xué)知識,并分析活動中遇到的困難、采用的解決方法以及收獲等,以此加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,使其不斷完善知識結(jié)構(gòu),提升記憶能力、思維能力[12]。因跨學(xué)科融合教學(xué)與普通的教學(xué)方法不同,其更注重學(xué)生是否形成獨(dú)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),所以活動總結(jié)方式非常重要。活動總結(jié)方式可包括小組合作總結(jié)、自我總結(jié)、教師總結(jié)等,讓學(xué)生在總結(jié)中與他人分享知識、交流體驗(yàn),以加深對知識的理解。例如,在“確定起跑線”活動中,教師要總結(jié)是否所有的學(xué)生全程、自主參與活動,是否通過該活動提高利用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,活動的驅(qū)動性是否明確等。同時,要反思跨學(xué)科融合教學(xué)設(shè)計(jì)是否立足于學(xué)生的實(shí)際情況,充分尊重學(xué)生的主體性,是否制定科學(xué)的流程及合理的參與方案等,以保證跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)的適切性。

        五、結(jié)語

        總之,跨學(xué)科融合教學(xué)是以某個數(shù)學(xué)問題為核心,引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用與之相關(guān)的其他學(xué)科知識分析問題、解決問題,使其打破數(shù)學(xué)學(xué)科知識的思維局限,加深對數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思想的理解與認(rèn)知,拓寬利用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的思路。作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,數(shù)學(xué)課堂應(yīng)用跨學(xué)科融合教學(xué)策略,可更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展學(xué)生的批判性思維、合作意識等,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。在日常教學(xué)中,教師要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源,遵循跨學(xué)科融合教學(xué)的基本原則,進(jìn)一步研究跨學(xué)科融合教學(xué)策略的有效應(yīng)用,不斷提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果。

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        Exploration of Interdisciplinary Integration Teaching Strategies in Mathematics Classroom Teaching

        Zhu Liangchun

        ( Fujian Province Wuping County Teacher Training School Affiliated Primary School, Wuping 364300,China)

        Abstract: Mathematics, as a fundamental subject, plays a crucial role in enhancing students’ comprehensive literacy. The traditional teaching model overly emphasizes the instrumental nature of mathematical knowledge and weakens the cultivation of students’ core competencies. The interdisciplinary integration teaching strategy can guide students to comprehensively apply multiple knowledge related to mathematics to analyze and solve problems, break through the limitations of single subject thinking, and gradually improve their comprehensive literacy. On the basis of analyzing the connotation, value, and principles of interdisciplinary teaching in mathematics, this article focuses on exploring the interdisciplinary integration teaching process, in order to provide methodological references for mathematics teaching.

        Key words: primaryschoolmathematics; interdisciplinary;integration;view; innovation; design; accomplishment

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