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“超前学有用么?” 关于中国孩子怎么学数学,我们问了吴军博士12个问题 ...
一路顶级学校(清华附中、清华大学、约翰∙霍普金斯大学...)、顶级公司(谷歌、腾讯 ...),成为著名的自然语言处理和搜索专家;然后还特别能写作、能输出,出的书一部接一部;当然,育儿方面也是“成绩斐然” ...
这样的人生,感觉连个“小跟头”都不带跌的 😊
吴军是通识教育的提倡者。这些年写了很多数学与科技通识教育方面的畅销书,比如《数学之美》《浪潮之巅》《文明之光》《数学通识讲义》《全球科技通史》等等,不少人读完都极其佩服他的知识面、写作表达能力。
最近,吴军为孩子专门写了一本书,《给孩子的科技史》,也是很有看头,这是吴博士自己对这本书的介绍 ...
首先,请吴博士打破一下关于数学、科学方面的两个“固有印象”:
印象一:数学基因是不是会遗传? 家长数学不好,孩子的数学能力的天花板就低; 家长数学天赋高,孩子的数学也不会差到哪去。
吴军:这个不一定。
说实在的,因为我自己长大的环境(吴军毕业于清华附中),我那些同学的父母都是清华的教授,但数学考不及格的大有人在。所以,家长数学好不等于孩子数学好。
另一方面,孩子数学好,也不能推断出家长数学就好。比如古希腊的亚里士多德,是逻辑学的开山鼻祖,数学思辨能力也极高,他爸爸是个医生,也没听说数学有多好。
再比如被认为发明“勾股定理”的数学家毕达哥拉斯,他爸爸是个商人。商人也许会算账,但是他的抽象思维能力怎么样,大概也没有什么能证明的。
而且智力的遗传,它也是因人而异的。
我知道一个例子,是一对兄妹俩,哥哥基本上是天才级的人物,在科学上很有成就,但妹妹在这一方面的才能,就相差比较远。
所以,遗传肯定有关系,但对智力发展来说,它肯定不是一个决定性的因素。而且光靠遗传,没有后天的努力,肯定也不行。
印象二:女孩学数学,是不是会有劣势…
吴军:关于女孩的数学能力……这也不一定。我身边朋友的女儿,有好多都进了奥林匹克队。
美国的数学选拔其实跟中国一样的,最高一级的高中生选拔,就是奥林匹克队,往下一级的是夏令营,再下一级就是各个州的前几名。
直到奥林匹克队这一级别,美国的男女参赛比例近乎是平均的,基本上是1:1。所以我并不觉得女生的数学能力有什么问题。
关键其实是一句话:你眼睛盯在哪儿,你就成为什么样的人。
男孩子和女孩子可能眼睛盯的地方不一样。
比如,你的眼睛盯着化妆、美容,那你有可能就成了一个选美冠军。如果你盯着科学,可能你就成为了一个科学家。
我见过了两个长得特别漂亮的女生,属于国色天香级的。一个就是(成了)选美冠军,因为她从小就想当选美冠军,她就天天照镜子,最后就是选美冠军。
还有就是一个很有名的经济学家,很资深的经济学家,虽然长得好,她从来也没觉得这件事要怎么着。她一直觉得科学与理性对她来讲,吸引力是巨大的,所以最后她就成为了一个很有名的经济学家。
所以也就是眼睛盯在哪里,就成为什么样的人。
02
吴军:一方面,小孩的智力发育是分阶段的。比如很多小孩在七八岁的时候,他才刚刚能形成一个数的多少、大小这样一个概念。再稍微抽象一点的思维,这个时候他的脑子还形不成。
这些,都是有心理学和这种儿童生理学研究数据支持的,是做了差不多100年的研究,形成了很清楚的结论,就是说人脑的发育是分阶段的。
再举个例子,小学低年级的学生,他不一定有“守恒”的概念。
比如我们往两个大小、形状一摸一样的杯子里倒满水,问小朋友:“哪个杯子里的水多?”
他会说:“一样多。”
然后我们再把其中一杯水,倒到一个细长的瓶子里,因为瓶子细,所以里面的水就显得很高。
如果这时候问小朋友“哪个杯子的水多?”,他就会说,“细长瓶子里的多”。
为什么?
因为孩子还没有“这里面水是守恒的”概念,孩子一看就觉得细长瓶子高,水显得更多。因为对于七八岁的孩子来说,他脑子发育就是这样……
再比如教学龄前的孩子算数,你教他3+4=7,但再问他4+3=?,他就算不出来了。因为他觉得这是两道题,对他来讲,这两道题之间没有一个守恒的概念。但等孩子到了小学,可能就不会有这个问题了。
所以孩子智力发展到什么程度,就教他什么。
现在好多早教,实际上把孩子都坑苦了,比如说像培养抽象思维能力。
举个例子,“三角形的三个角加起来有180度”,要理解这种概念,需要孩子有演绎推理的能力。而这种能力都得等到孩子12岁以后才会拥有,大多数孩子12岁以前,还只能有一个大致的感性的归纳推理能力。
这个阶段,你不如教他两道应用题,他知道以后这类题该怎么做就已经很好了,就是说能够举一反三,感性地归纳这个概念。
现在我们好多家长,恨不得小孩把初中的课程小学学,小学的课程学前班学,这样其实效率很低的。
等他到了12岁以后,比如还是以“三角形三个角加起来180度”为例,你那时候告诉他该怎么证明,他一小时就听懂了。但你让一个10岁以下的孩子听,讲个5小时还不一定懂得了。
遇到这种情况,家长或者老师就可能急了,说这该怎么办,觉得他笨,慢慢他自己也发现好多题做不出来,他就真觉得自己笨。
有时候过早地给孩子进行早教,对于大部分孩子来说其实没必要,而且可能还有副作用。当然其中个别孩子,100个孩子里可能有1个孩子,可能确实发育早,进行早教没问题。
过早早教还有一个问题就是,大家做学科问题都做烦了,以后到了中学也不会有兴趣。
再有一个方面,就是说每个孩子的智力发展也是不平衡的。有的人逻辑表达能力比较强,做演讲做辩论很好的,但他不一定数学很好。相反,有的人可能理科比较好。
现在咱们国家的中学教育,基本上靠一本教科书,一张考试卷子。完全都是靠考试的分数,来做筛选。
当然,教育和考试确确实实有筛选的功能,这是需要的。因为教育的结果,不能是大家都得到同一个分数。
但是比如有人得了95分,有人得了59分,这其实很大程度上反应的是他们智力本身发育的一个特点。如果把59分的孩子,给他定成一个坏学生,但是他很可能在语文上很好。
所以比较好的做法是,比如像美国的高中,他们干脆就分班。
比如,同样是学高中一年级的数学,就说代数吧。高中一年级,就可以分成代数1班、代数2班、代数3班。1班最容易,2班难,3班最难。然后不同的学生,有不同的成绩。
那么,在代数1班的学生,要求可能是最浅的代数,比如学写方程,会写了就可能得一个A;那代数2班,他学得更深很抽象的一些,但是他学会了他也得一个A;代数3班,水平就更高了,可能在上微积分,也是一样的,学好了能得个A。
但是,上微积分的这个孩子如果转到代数1班,那他的成绩也很可能是个A。
美国数学的课程,基本上是全美国统一的,但针对于每学生来说又是不一样的。
所以,这个课程分班表示学得难不难,而ABC这个等级代表着学生学得好不好。
因为对于一些学生来说,把最基本的数学学好就够了,因为以后也未必能用上。但是作为学生,可能他数学并不是那么擅长,但依旧可以经过努力,得到一个A。
虽然跟那些数学学霸们不能比,但是他在其他方面,可能比那些数学学霸长强。
考大学的时候,其实也需要考虑这个因素。虽然我们现在的高考分了文科生和理科。但说句实话,虽然都是理科,但考清华北大理工科的数学要求,和考外经贸的数学要求并不相等。如果非要用一张卷子考,这就没意思了。
所以我觉得,还是要针对不同人的特点进行教育。
03
吴军:做过一点点,不多。
我们家是这样,大女儿对数学还比较有兴趣,她就一直做。她的数学就是看往上能走到哪一步,如果说走到能参加一些州一级别的数学竞赛就去参加。大概也就到这个级别了,再往上就有点困难了,就停住了。
老二干脆到上完初中就说我对数学没有特别的兴趣,没兴趣就算了,就不参加这类比赛了,她对什么有兴趣就是学什么就完了。
04
吴军:其实中国小学也有,只是它不叫“科学课”,叫“自然课”之类的,其实也是基本的科学知识。
我记得在我小学的时候,会学到天上为什么会下雨,物质的三态,庄稼怎么生长…
美国小学阶段的科学教育跟中国小学的自然课的一个明显差异在于,中国小学的自然课,实验很少;我说的实验,不是指课堂上随便几分钟做的那种实验,因为科学实验,常常不是一堂课40分钟就能做完的。
美国小学的很多实验是要拿回家做,比如说观察植物的生长。这件事我有印象,那时候我女儿她们学校发了一个很长的日光灯,弄一个大架子、还有一堆的盒子,盒子里是相同的植物,每个盒子的编号不同,写了多少肥、多少水……
反正他们要做各种各样的比较,然后每过一段时间,都要量植物长的高度什么的,反正最后孩子要写出一个报告。反正一学期有这么一个大实验。
做这样的科学实验有一个好处就是,让孩子从小有个概念,比如科学实验到底该怎么做,或者说了解这科学是怎么回事儿等等。
总的来讲,中国大部分课程,其实不光是小学阶段,包括到了初中、高中,这个实验做的都比较少。说实在的,老师在课堂上给他讲的好多东西,都挺抽象的,学生他也理解不了,但如果他回去做个实验,就能理解了。
05
吴军:国内数学这几年稍微好一点,以前对于“数学思维”强调的不多,因为中国主要还是要强调考试成绩。
“数学思维的培养”在国内完全取决于数学老师,因为它不是数学大纲里面的内容。如果你遇到一个好的数学老师,他就会给你讲一讲。你要遇到一个只看成绩的,就不给你讲。
其实有几个最基本的数学思维,每个人都该有的。很多人因为他没这个思维,所以有些数学知识,他也不知道为什么该学。
但编教科书和教育部编教学大纲的人,其实他们心里是知道的,但他不可能每个学校去唠叨,说到底我为什么讲。
举个例子,社会上80%甚至更多的人,可能都欠缺关于“负数”的数学思维。
就是我们只知道有“正数”,不知道有“负数”,什么意思?
比如说,我们基本上是小学高年级或者初中就会开始学“负数”的概念。但是很多人并不知道为什么学,学了也白学,只是考试考完了就完了。
举个例子,你衡量一个人的财富,这个人他财富不仅仅有资产,它还有负债。很多人的财富可能就是负的,你别看他好像很光鲜,银行有多少存款,他可能实际上处于一个资不抵债状态,这种情况他很快就会老赖的……
再举个做生意、做投资方面的例子,一个人去跟某某企业做生意,发现这家企业看上去表面很光鲜,但最后却付不出货款,为什么?
因为他就没货款,他欠的债比他那点资产多多了,所以这个是一个最基本的数学思维,这里面得知道有“负数”的概念。
再举个管理方面的例子,很多单位招了一些人,觉得说我招了人上班,这个工作的进度肯定就比以前快了。不一定的,万一你招来的人可能是个捣乱的呢?
比如,招了一个编辑改稿子,如果他每次都看不见错别字,你得自己花时间帮他整理一遍。结果你发现,这比自己直接动手还花时间,这种事是常有的。这个时候,你就会发现,他产生的虽然有正向的帮助,但“负数”的这一面更多。
实际上这种人如果招多了,企业不是效益更好,而是更差。所以这种最基本的概念和数学思维,也是很多人缺乏的。
再讲一个数学方面的思维,叫做“飞轮效应”。
就是说你转动飞轮,一开始转的时候,转得很慢还挺费劲儿,但是快到一定程度后,它就转特别快了对吧?
这个其实就是数学微积分里头的一个积分概念。
在物理学中,我们知道在任何一个物体上你给它施加一个力量,它就会产生一个加速度。但这个“加速度”和“速度”是两个概念。
如果你光有加速度,而没有时间的积累,它变不成速度。所以需要加速度积累到足够长时间后,这个速度才会一点点的不断地增加。这个飞轮就会越来越快,但这里面就有一个滞后效应。
比如,你的单位采取了一项措施,但这个措施要见到成效是需要有一个积累的,得经过一段时间才能看得见效果,这就是一个飞轮效应。
但是,绝大部分人其实是体会不出来的,实施了一个措施,就指望着明天就能有结果。如果明天没结果,他就开始疑神疑鬼,是不是这个措施不对或者怎么样。
实际上,你要是对数学上的积分概念有一点了解,就会明白其实是因为积累的效应还没达到,还需要一些时间的积累。其实这种基本的数学概念在生活中是蛮多的。
我在写《数学通史讲义》的时候,就花了好多篇幅来讲:为什么要学这个?这部分内容有什么用?
06
吴军:我觉得可以看一点科普的读物,包括了解一些科技史之类的。因为很多时候,科技的发展和人类的思想发展史它是一致的,就是说他们两个是紧密相关的。
比如说,我们都知道比较早期的“日心说”,但很少有人会去想说,为什么那时候的人们会觉得“日心说”比“地心说”就好。
“日心说”除了可以用一个更简单的模型来描绘行星运动之外,还有什么好的?
但其实这个进步,是人类思想上的一个进步。
因为有了“日心说”及以后的相关学说之后,人类就摒弃了“地球是宇宙中心”的这种看法。慢慢地,也就把教会是宇宙的中心,上帝是宇宙中心,或者是说人、“我”是宇宙中心……这些观点慢慢地放弃掉了。
因此,也慢慢地能够比较客观地看待宇宙,看待世界。因此,这个“日心说”它其实有思想史上的进步意义。但在这方面,其实我们讲得很少。因此,了解一些科学和社会进步的关系,其实还是有些意义的。
07
吴军:首先要明确一个概念,很多人觉得人的智力就跟数学,或者说跟理科有关,觉得文科和智力、智商没什么关系,但其实这是一个错误的认识。
人的智力可以认为有三个最基本的要素组成:第一个,其实是语言表达的能力,因为人类的进化就跟语言能力是直接相关的。现代智人之所以战胜了其他早期的人类,很重要一个原因就是因为他们更会说话,更能够沟通,更能够把更多的人聚集到一起,然后去打仗。所以人类的智力和语言能力是第一相关的。
第二个,就是形象,思维能力,就是绘画、音乐……便艺术的这些形象思维能力。
第三个,就是抽象思维能力,比如数学、科学这些抽象思维能力。
其实每个人,在这三个方面的发展不一定都是平衡的。有的人是某一方面强一点,某方面弱一点。
但这三种基础的智力,他们相互组合,最终会构成各个方面的智力。这种观点叫智力的多元理论,就是说人的智力是多方面的。
这三种基础的智力就相当于RGB颜色中的红、绿、蓝三种基本色。它们能组成我们世界上所有的颜色。
所以,无论是家长还是老师,要开发孩子的智力,要三种智力同时开发。不能说光开发数学上面的智力,忽略语文。甚至有人说语文不是智力,就是死记硬背。这种观点是不对的。
我觉得任何一个孩子,如果从小这三种基本能力(语言能力、形象思维、抽象思维)能够比较平衡地发展,那将来他做什么事都有基础。
比如说孩子以后对人文感兴趣,想学人文方面的知识或者写点人文的书,他就有个基础。但是如果我们从小只培养数学,就是抽象思维方面的智力,那就相当于他在三个最基本的原色中,只有一个红色,没有绿色、蓝色,或者说非常弱。那么他最后怎么调色,出来的都不会是五颜六色的。
08
国内的孩子大多数在高一就分了文理科,之后就走上了“偏科”的道路,文科生搞不懂理科常识,理科生困于写作与表达……在这方面的缺失该怎么去补充?
吴军:这个也看人。首先要讲,中国这种教育体制,受前苏联,或者说受到更早的德国普鲁士的“专才教育”影响比较大。
因为在刚开始建国的时候,各个行业都需要大量的人才。最快培养人才的方式,就是及早地进行分科,这样省时间。
但是这种做法很难培养出那种高层次的人才,无论是思想领域的大师,还是得诺贝尔奖的科学家,这种方式都比较难。
现在来讲,比较重要的,还是需要进行通识教育。也就是说,即使理工科学生也应该学人文的课程,不仅仅是高中要学,大学也应该学一些。
其实也有一些有识之士,就在致力于这种事儿。举个例子,原来清华经管学院院长钱颖教授,后来他不当院长了,就致力于在清华进行文科的通识教育。他自己其实是学数学出身的经济学家。
在大学层面有一些教育专家,他们其实是意识到这个问题的。但是我们每一个人自己也要意识到这些问题。
今天在很多大学里头,还是有很多课可以选的,无论是理科生学文科的内容,还是文科生学一些简单的理工科的课,问题都不大。只是他们没有这个动力去这么学。
这个真不是能力问题,因为我见过几个文科生,他们原来在国内读的纯文科专业,后来因为工作等原因到美国留学需要换专业,比如说换到经济学之类的。这些专业需要一些用理工科的知识,但他们也都顺利把高等数学的课程补上了。
再比如说,我有一个同学是北大地理系的,进北大后高等数学都没有学过,本科毕业后从头补大学的这些数学,其实花个一年多时间也就都补上了。
就是说,如果你觉得有需要,真的去做了,都是能做到的。只是现在我们很多人还没有意识到这一点,但是我想更多的人慢慢地会意识到文理兼修的重要性。
09
吴军:这是有意识,但这些也都是事实。如果你要想成为大科学家,基本上在哲学思想方面也需要有非常深的思考才行。否则的话,就是一个水平还不错的工匠,很难有创造性。
举两个历史上的例子,除了牛顿以外,还有一个是数学家笛卡尔。
笛卡尔在哲学上成就是很大的,他基本上就是西方哲学的分水岭。
因为在笛卡尔之前的哲学家讨论的哲学主要是“本源论”,就是世界的本源是什么?是物质还是意识、精神之类的。
是笛卡尔把哲学从“本源论”转向“方法论”的。就是说我不关心世界的本源到底是什么,但是我需要一套哲学的方法能够解决世界上未知的问题。
“科学方法”其实就是源于笛卡尔,比如说什么“大胆假设,小心求证”之类的,都是他的科学方法。
但在中国大多数人了解的笛卡尔,还是作为数学家的笛卡尔。其实就是因为我们在学习解析几何的时候,会学到几何是他发明的。
再往后,哲学上还有一个分水岭就是叫维特根斯坦,他是20世纪的一个逻辑学家,对哲学上有了新的思考。他从笛卡尔的“方法论”上升到对哲学本身和语言学关系的讨论。
他的观点是,世界上为什么有那么多解决不了的哲学难题,其实是因为语言学的限制。他认为我们语言学的边界就是我们智力的边界,就是认识的边界。这就是哲学上的又一次转折。
所以,像笛卡尔、维特根斯坦这一类的人,他自己从事逻辑学、数学研究,但其实他们最主要的还是哲学家。他们这些人实际上是对人类的整个的思想,做着深刻的思考。
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吴军:我觉得没什么用,因为你小学阶段花大精力掌握的那点知识,可能到了初中花更少的时间就学会了。
如果孩子小时候有那么多时间,让他锻炼身体去,可能这个效果会好很多。当然,我是指大部分孩子的情况,不是指少数的天才。
实际上,现在全世界的小学教科书的编写难度、进度都差不多。之所以难度编到这里不往前了,是因为绝大部分孩子他的认识能力在小学阶段就是这样。如果一定要他往前学,那就会让他压力非常大,而且非常辛苦,效果还不一定能学得好。
绝大部分孩子都是这样,但极少数天才是另一回事。比如说,我认识一个朋友,他11岁就上大学了,他这种情况就是例外。
他小时候在上海读书,渐渐地就没有老师能教得了他了,他爸爸只好天天在家里自己教。那时候他家最烦恼的一件事就是上海的教育局他们天天到他们家去,说父母虐待孩子不让他上学。
后来他11岁的时候就到美国上本科了,14岁就本科毕业了。但14岁又没到法定的工作年龄,因此没有一个公司能要他,他就只好自己创业了。
等到了差不多18岁的时候,他MBA都快读完了,很多同龄孩子才刚开始上本科。现在,他大概可以算是世界上做区块链最成功的几个人之一。
但是,他这种情况不可比,虽然说这种人确实有,但是大部分的家长就不要指望那孩子是这个水平。有时候,家长一听隔壁老张家的孩子怎么着了,就忍不住跟自己家孩子比。但人家孩子跟你们家孩子情况不一样,真的不用比了。
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吴军:家长帮孩子辅导学科是可以的,但是最重要最关键的是帮孩子解决学校没搞懂的部分。
比如,这个孩子在学校可能就听懂了80%内容,有20%搞不懂,他又不好意思去问老师。那么家长要是真想把孩子教育好,就平时多跟他聊一聊,看他哪没听懂,就给他讲明白。
省得小学三年级内容就没学懂,到了四年级这就更麻烦了,因为这个错误就会开始放大,到五年级的时候,可能有些应用题都做不出来了。我们先把这些基础的问题给他解决了,不要急着往前学。
因为我发现很多人,虽然说也上完大学了,但问到他一些基本的概念,还是糊里糊涂的。这种人你真的让他去做实际事情的时候,他就做不了。因为他好多概念是不清楚的。
如果说家长要做补充的话,还是把基础给搞搞好,让他能跟上正常的步伐,把所有的内容都搞懂了。
这里面,还有一个大部分家长会遇到的误区。比如说,孩子考试没考好,就说是因为粗心。但有些时候其实不是粗心,那些错误,背后都有原因的。很多时候就是基本概念根本没搞懂。
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吴军:我觉得主要是两个了。
一个是你对你的生活要有一个积极乐观的态度。
人总会遇到一些麻烦问题,但是你能够正面地对待这些问题,不回避问题,能够积极乐观地解决问题。而且你相信世界上这些问题是能解决的,就是我们老说的,要相信答案比问题要多。
第二个,要平衡好你工作、生活的方方面面。
很多人本来工作的目的是为了过得好,但是现在很多人觉得说我如果更努力点工作,我就能过得好了。然后就把自己的生活搞得非常的悲惨。
实际上,你就背离了你一开始要好好工作的一些初衷。就是说,你走路走得时间太长了,最后都忘了自己要去哪了。
第三个,一个人学知识,不光需要课本上的知识。
根据英国19世纪教育家斯宾塞的观点来说,知识分五个层次。
第一个层次就是应用于谋生的这样一些知识。比如你学了计算机,你会编程,你这就是能够直接谋生了。这是第一层的知识,也是对大部分人来讲最重要的知识。
第二层的知识,就是不直接用于谋生的。我们刚才聊到的,学理工科的应该补充的文科知识,文科生需要了解的理科常识,就属于这一类,其实就是通识教育。
第三层,就是为人父母的知识。好多家长其实不是合格的家长,只是生了孩子,他就成为家长了。
比如说做你当记者,需要有个记者证;当会计,也要考一个会计师,需要有个资质。但是当家长是不需要有什么资质的,因此很多人并不是一个合格的家人,这个的知识也是要学的。其实中国古代讲的“修身齐家”,某种程度上讲的就是一代一代为人父母的知识,只是我们现在这方面反而欠缺了。
第四层,就成为社会公民的知识,就是说大家需要具有成为公民的知识。
最简单的一个例子,比如在小区里头养狗这件事,如果大家都有一个成为好公民的知识。那么这狗的主人就知道看好自己的狗,有责任清理好狗的粪便。而其他人也不能欺负狗。这些是最基本的作为社会公民的知识,可惜这方面的教育还是不太够。
第五层,叫锦上添花的知识。比如艺术特长或兴趣爱好,喜欢弹钢琴、唱歌、滑雪、玩石头……这方面只是属于锦上添花的,就是说没有它你照样能生存,但是有它你能过得更好。
但我们现在教育,基本上第三、第四层是欠缺的,第二层是不受重视的。因为觉得这些不是直接谋生的知识,这就比较短视了。
现在有一些比较误导人的情况,比如说一些重点中学,他们就在那比给孩子搞了什么特色兴趣班。但这种知识其实是在第五层,也就是说不是那么重要。
其实做素质教育首先要做通识教育,基本的数理化文史哲搞好了,然后为人父母、成为社会公民的知识掌握了,基本上这个人算是就有了一个基本修养。至于你会不会弹钢琴,会不会滑雪,那个是次要。
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