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物理新课程理念实践探讨

物理新课程

主讲:

无锡市石塘湾中学许帮正

2004/8/24

第一部分:

理念篇

新课程的核心理念——为了每一位学生的发展

一、课程理念是课程的灵魂:

(一)新课程与旧课程的本质区别是理念的不同课程理念形成于对现实教育的深刻分析和对未来教育的展望,它是课程的灵魂和支点。

新、旧课程的本质区别是理念的不同。

主要表现在两个方面:

1、课程建构的基础——不同的课程观:

旧课程观中的课程是文本课程,教师是传授者,因而教师是中心。

而新课程观认为课程不仅是文本课程,更是体验课程。

是教师和学生共同探求新知识的过程,学生获取知识的过程是自我建构的过程。

2、课程实施的策略——不同的整合观:

旧课程观认为课程与教学是相互分离的,教材意识是第一意识,按教学大纲完成教学计划则是第一要务,而新课程观则认为课程是由教材、教师与学生、教学情景、教学环境构成的一种生态系统。

教必需服务于学,在教学过程中促进学生学习方式的转变才是首要的任务。

正是这些理念的不同才使本次基础教育课程改革将成为一次前所未有的深刻变革。

(二)走进新课程最重要的是树立新的教育理念“树立”的第一步是接受,但接受只是一种认同,还没有成为教师自身的一种素质。

要把一种理念变成人的素质光有对这种理念的认同是远远不够的,还需要对这种理念的进一步的感悟,而这种感悟只有在实践中才是最有效的,这种意识在新课程实施进入攻坚阶段时尤显重要。

二、新课程发展的核心理念:

为了每—位学生的发展

(一)新课程的价值取向是人的发展

课程的价值是多元的,多种价值的融合,特别是人的发展、经济发展、社会发展的融合,将是课程发展的基本趋势之一。

在新课程的价值取向上,对我们影响较大的是马克思关于人的全面发展的学说。

马克思认为,共产主义是以“每个人的全面自由发展为基本原则的基本形式”,故而新课程的价值在于通过促进人的发展来推动经济发展和社会发展。

这种融合浓缩为一句话就是:

为了每一位学生的发展。

尽管我们历来重视以人为本的教育价值取向,但是在如何处理好“社会价值、经济价值、人的价值”这三种基本价值的关系上却是经历过曲折的,即使是现在......。

(二)“为了每一位学生的发展”内涵

1、课程要着眼于学生的发展。

这是课程价值取向定位问题。

在如何处理经济发展、社会发展与人的发展的关系上,新课程定位在人的发展上,具体指向以能力和个性为核心的发展。

课程改革要培养学生的信息收集和整理的能力、发现问题和思考问题的能力、分析问题和解决问题的能力、终生学习和创新的能力以及生存和发展的能力;课程改革要培养学生的良好个性品质。

2、面向每一位学生。

基础教育是国民的奠基工程,面临的任务既要瞄准知识经济的需要培养高素质尖端人才,又要为农业经济、工业经济培养人才和合格的建设者。

因此,在新课程实施中,必须面向全体学生,认清每个学生的优势,开发其潜能,培养其特长,使每位学生都具备一技之长,使全体学生各自走上不同的成才之路,成长为不同层次、不同规格的有用人才。

3、关注学生全面、和谐的发展。

学生是一个完整的人,不能把学生仅仅看成是知识的容器。

素质教育所关心的是整个的人,而不只是作为产品的人,是富有创造性的生活,而不只是物质生产的生活。

学生的发展不是某一方面的发展,而是全面、和谐的发展。

新课程提出了知识与技能、过程与方法和情感、态度、价值观三个维度的教学目标,达到了知识习得、思维训练、人格健全的协同,实现了在促进人的发展目标上的融合。

(三)关于新课程的三维目标的思考

透视新课程的三维目标,我们不难发现,要达成新课程的核心理念,需完成如下的建构:

1、把基础知识与技能的学习和掌握与终身学习联系起来——构建新的学力观

所谓学力是指学生在学习过程中所习得的知识、能力,由基础学力、发展性学力构成。

所谓基础学力是指以基础知识、基本技能为主要内容,帮助学生打基础的学力,而所谓发展性学力是指以观察能力、自学能力等为主要内容,使学生在未来自己能发展自己的能力。

重视双基是我国基础教育的优良传统,在本次新课程改革中仍把基础知识与基本技能摆在了突出位置,但新课程所强调的基础知识与基本技能又有别于以往,它提倡将双基作为一种载体,强调对学生发现问题的能力、探究问题的能力及合作意识的培养,而这些则是学生终身学习所必备的。

2、既强调健康体魄、健康心理,又强调健康生活方式——提高未来的生活质量

新课程提倡,我们不仅要关注青少年学生现实生活世界,而且还要关注青少年学生可能的生活世界。

关注青少年学生可能生活世界就是关注儿童生活的未来发展趋势,关注青少年学生生活质量的提高。

对于健康体魄与健康心理我们比较重视,而健康的生活方式却一直是我们所忽略的。

在影响一个人生活方式的心理素质里,思维方式与主体性是最重要的两个因素,学习方式对一个人思维方式和主体性的形成起决定性作用,从某种意义上说,今天的学习方式就是明天的生活方式。

新课程改革倡导自主、合作、探究的学习方式其意义远不只是学习本身,他关系到学生未来的生活方式与生活质量。

第二部分:

实践篇

物理新课程理念下的教学实施——建构自主、探究、合作的课程文化

理念之一:

注重全体学生的发展,改变学科本位的观点

课堂教学中我们不要人为加深难度,应大胆改变传统的培养模式,力促学生学习方式的转变,整合知识与技能、过程与方法和情感、态度、价值观三个维度的教学目标,达到知识习得、思维训练、人格健全的协同,实现旨在促进“全人发展”的目标。

努力提高学生的综合素养。

案例1让“研究性学习”走进课堂

——《磁场》教学实录

[设计理念]

创设线性探究模块,努力建构一种对话、合作与探究的课程文化,让“研究性学习”走进课堂,走进学科教学,鼓励学生自主探究和合作学习,实现学习方式的转变。

构建“人文·物理·社会”三维课堂,在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念。

释放学生心灵,张扬学生个性,最大限度地发展学生的创新思维和实践能力。

并以“随堂探究卷”为桥,架师生互动平台,提供一种切实可行的质性评价手段。

[教学流程]

导语:

传承文明,才能发扬文明。

子课题一.“磁”文明(6分钟)

课题内容:

追古抚今,以“罗盘的辉煌”映射我国近代“磁文明的衰落”。

(师语)南宋文天祥在抗元失败后,曾道“臣心一片磁针石,不指南方死不休!

”,赤子之心溢于言表,除此之外诗中还蕴涵何意?

(生)发表见解,并在教师指导下,阅读46页第一自然段,了解我国的磁文明。

(播放课件)内容一:

战国时期的司南——世界上最早的指南工具;(文明起源期)

内容二:

鉴真东渡(动画),画面最终定格“鉴真”手中罗盘;(文明鼎盛期)

内容三:

“鸭片战争”电影片段(文明衰落期)

(低沉的话外音)中国的磁文明源远流长,但众所周知,在近代,“磁”文明与华夏文明一起走向了衰落,西方人利用“罗盘”漂洋过海,用坚船利炮打开了我们的国门,华夏文明遭受了前所未有的浩劫,同学们,“文明的衰落”是残酷的,今天的我们应该......

(生)表决心(师语)心动不如行动,让我们开始有关“磁”的研究。

(阅读探究与感悟,引“民族情愫”激“探究激情”!

提升学生的人文素养,渗透“爱国主义教育”。

子课题二.“磁”现象(7分钟)

课题内容:

探究有关的磁现象,并思考产生这些磁现象的本质原因

所用器材:

(学生)条形磁体二只、蹄形磁体一只、铁屑、小磁针、细线、铜片

(教师)环形磁体、圆柱形磁体、镍币、相同的小车两辆

(师语)磁体的形状有很多,如条形、蹄形、针形等,但不同形状的磁体有着许许多多的共性。

请利用你手边的器材,结合书本47页的有关内容探究磁体特性。

当然,你还可以就你感兴趣的问题做进一步的探究。

(生)探究并归纳。

(师)补充探究:

磁体对镍币的吸引;将条形磁体置于小车上,再探磁体间相互作用

(小结)磁体可以吸引铁、镍;磁体两极磁性最强;同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引

(引思)磁体间能发生相互作用的本质原因是什么?

(生)猜想

(生生、师生合作开展实验探究,经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程,培养学生的归纳能力,激发学生的问题意识及猜想意识。

子课题三:

“磁”本质(12分钟)

课题内容:

感知磁场及磁场特性。

(生)鉴于元认知的缺陷,真正认识产生上述现象的原因显有困难。

(师语)既然问题太难,那我们就将它暂时放一放,让我们先作一组小游戏。

游戏一:

让小磁针动起来

(生)可能采用的方式:

用手拨、用嘴吹、用磁体去靠近小磁针

(引思)用手拨——是(看得见的)手使小磁针动,且手与小磁针接触

用嘴吹——是(可感知的)空气使小磁针动,且空气与小磁针接触

(小结)1.要有物质(物体)直接接触小磁针并产生作用时,小磁针才会动起来;

2.磁体靠近小磁针时,能使小磁针动,说明磁体与磁针间存在着某种物质。

(师语)这种物质叫“磁场”,它是由磁体产生。

虽然它看不见、摸不着,但我们可以利用实验去感知它,包括感知它的某些特性。

游戏二:

让小磁针排队

1.让几只小磁针在“条形磁体”周围“排队”。

感知磁体周围的磁场具有方向性(磁场方向的规定让学生自己从书中寻找)。

2.让很多的小磁针在条形磁体周围排队(投影)。

让学生用曲线画出小磁针排队路线。

(师语)同学们,你们在无意之中已经找到了一种形象化地描述磁场的方法,你所画的曲线在物理学中叫做“磁感线”。

不过,老师要提醒你:

磁感线只是假想的物理模型,实际并不存在。

(师)补充探究:

1.将透明薄玻璃板置于条形、蹄形磁体之上,在板上均匀撒上铁屑,轻轻敲击玻璃板,直至铁屑形成条纹状。

让学生再次整体感知磁场的平面特性。

        2.用立体磁模型演示仪演示条形、马蹄型磁体的磁场,让学生整体感知磁场的空间特性。

(用游戏打开学生主动探究的心向,在探究中领悟磁的本质,并寻找到一种描述磁场的方式,化难为易,突破本课重难点。

此步很好地体现了本课的设计理念“释放学生心灵,张扬学生个性”,实现学习方式的转变。

子课题四:

“磁”模型(9分钟)

课题内容:

再认“磁感线”这一重要的物理模型的价值

(阅读探究)指导学生阅读分析49页“图8.1—7”,找出磁感线的分布规律。

领悟磁感线可形象具体地描述磁场分布特征。

(实验)指导学生利用实验确定图8.1—8中同名、异名磁极间磁感线的方向,了解磁感线应从磁体N极出发,回到S极。

(模型探究)课件:

地磁场模型(将49页图8.1—9设计成立体动画)。

(生)利用磁感线分析地磁场的特征,再认“磁感线”模型的价值。

(注重科学探究,提倡学习方式多样化,渗透科学研究方法的指导,让学生体会物理模型在物理研究中的价值。

子课题五:

“磁”应用(6分钟)

1.探究如何磁化钢针;2.思考磁体在生产、生活中的应用.

(从知识走向应用,从物理走向社会。

[小结与延展](5分钟)

(生)反思探究中的收获和缺陷提出自己的感悟并作评估、交流。

(师生)共同构建多维度课堂小结,并对下一步探究方向做出设想:

如地磁场产生原因?

除磁体外,有无其它方式产生磁场等?

(反思是督查、检测、调整的重要举措,感悟是实现知识迁移、能力内化的必由之路,通过师生交流设置“课堂留味”,以收“课虽停而思未止之效”。

结语:

沈括遗风应犹在,敢教华夏换新颜!

(导语、结语遥相呼应,树立“为中华崛起而读书”之爱国理念,再激探究激情。

[板书]一。

磁场

认知点探究链方法论

(构筑立体知识树,融“认知、探究、方法”於一体,便于学生进行信息的再加工)

实践后的再思考:

课程要成为学生生命历程的重要组成部分

课程实施时要关照与学生生活相关的活生生的生活经验,要成为学生生命历程的重要组成部分,教学时,可设法扩大学生的认知接触面,让学生在与社会环境的互动中获得完善和发展.要注意面向学生现实的生活世界和可能的生活世界,从而最终实现知识与能力乃至生命的同步发展.

 

理念之二:

从生活走向物理,从物理走向社会.

1、努力建构“生活化”的课程

大家都清楚:

物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘,“最伟大的发现往往来自最平凡的认知”。

这两方面的客观存在与结合是建构初中物理新课程的关键,也是物理课程设计的起点。

这就要求教学的设计能设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”,总之一个有血有肉的活生生的物理,而并非“书本上的方块字”和实验室中“冷冰冰的仪器”。

案例2学案一、动能和势能(第一课时)

[理念]建构“生活的物理,社会的物理”

[目标]理解动能;通过探究,了解动能大小与什么因素有关并能解释简单现象。

[流程]

一、引思:

2003年的世界属于中国......

神舟五号发射成功——扬我国威;长江三峡二期工程部分机组的并网发电——增我国力

假如你是一位水电专家,你会选择以下哪个地方建造水电站:

A.美丽、平静、浩渺无边的太湖B.汹涌的黄河壶口瀑布

请简述理由:

[师赠语]可见自然蕴藏着巨大的能量,只要我们有探索的智慧和勇气!

二、探究:

第一环节:

认识动能:

现象分析:

1、操场上,投出的铅球具有能量吗?

2、放学了,回家的路上,正在骑车行驶的同学有能量吗?

实验分析:

1、电风扇吹出的风(流动的空气)有能量吗?

2、流动的水有能量吗?

3、冲击摆中射出的钢球有能量吗?

归纳:

以上事实及实验说明:

第二环节:

动能的大小与什么因素有关?

实验探究:

目的:

猜想:

动能的大小与有关?

你的探究方案:

1、;

2、。

你所需要的器材:

在你设计的方案中,比较动能大小的依据是。

步骤:

实验现象:

实验小结:

信息收集与探究:

仔细分析下表中的数据,或许你会对动能有更深的了解,试一试,挖掘你自身的潜能

一些物体的动能E/J

抛出去的篮球

约30

跑百米的运动员

约3×103

行走的牛

约60

飞行的步枪子弹

约5×103

从10m的高处落下的砖块

约2.5×102

行使的小汽车

约2×105

你的收获是:

三、应用:

[师赠语]知识的价值在于应用

1、小明在学习中产生了以下想法,请判别:

(1)一切运动的物体都具有动能()理由:

(2)速度大的物体比速度小的物体动能大。

()理由:

(3)铅球的动能一定比乒乓球的动能大。

()理由:

(4)撒水车在平直的马路上缓慢匀速前进,在它边走边撒水的过程中,它的动能不变。

()理由:

2、关于城市限速:

请仔细研读书中89页的图表内容,并思考“想想议议”,写下你的收获:

3、请联系实际,举出两列动能在你的生活中的应用。

4、动能和其它形式的能一样,既能为人类带来财富,使用不当,也会给我们带来灾难,请举例说明,并提出预防措施。

(四川九寨沟泥石流)

[师赠语]幻想是创造想象的一种特殊形式,是一种指向未来并与个人的愿望相联系的想象,假如你是一为未来的能源挖掘者,你想到过利用宇宙万物均是不断的运动着这一事实,去挖掘动能,为人类造福吗?

请试着想一想,你会怎样做呢?

案例3“液体的压强”片段

导学:

带鱼之死原

潜艇之迷因

拓展:

宜兴紫砂壶,长江三峡水闸

2、选择好课堂的延伸点

课程是教材、教师、学生、环境四因素的整合。

《课标》所定的为课程学习所应达到的最低要求,所以授课时应设法拓宽教材体系,以充分体现物理学科所具备的社会价值观。

案例4关于“速度”的教学片段

出示例题:

一辆汽车从甲地开往乙地,速度为70Km/h,5h到达。

如果车速提高到100Km/h,多长时间到达?

师:

比较汽车前后两次的行驶发生了哪些变化?

生:

车子的速度加快了,所用时间变短。

课堂延伸:

(师)这个速度属于开快车吗?

生:

在高速公路上,不超速,在一般路面是开快车。

师:

开快车!

你觉得开快车怎么样?

有过这方面的体验吗?

生1:

很刺激!

生2:

很危险!

可能被交警查住。

......

师:

我们研究这辆车的速度是在允许的范围内行使的,不过高速行车的危险性的确很大,那司机师傅为什么要把车子开得比第一次快了呢?

如果你是司机,可能会是什么原因?

生1:

这可能是一辆救护车或者是警车、消防车,接警后正快速赶往出事点。

生2:

这辆车运输的可能是水产、海鲜一类的货物,如果汽车走慢了时间长了会变质,所以改为走“高速”......

师:

大家的想象都很合理,我看如果你们愿开车,你们就有可能成为一名职业道德高尚、驾驶水平高超的司机。

无论是哪种情况,他们都有一个共同的目标——为了“节省时间”,这也是我们学习速度的一个重要原因。

实践后的再思考:

课程要面向学生,面向生活,面向社会

课程由科学世界回归到生活世界是课程理念的一大飞跃。

因为学生首先接触的是生活世界而不是科学世界,学生生活在生活世界之中,而不是生活在科学世界之中,只有设法建构“身边的物理”,才能体现物理与自然及人类社会的密切联系,又凸显了物理的人文价值。

我个人认为,课堂教学的设计中若能紧扣这一理念就是扣住了物理课程实施中的关键特征。

理念之三:

注重科学探究,提倡学习方式多样化

1、明确科学探究的重要意义

《标准》指出:

“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。

将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

2、如何建构科学的探究流程

一个完整的科学探究原则上应包括七个要素:

提出问题、猜想假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流,每个要素都有很重要的能力培养目标,但一个科学的探究流程决不是各要素的机械堆砌,而是各要素切适的、合理的组合,下面我结合案例稍作阐述:

案例5“比热容”的探究

比热容的探究一直是初中的难点,教材(人教版实验教科书)中提供的实验操作较为繁琐且误差较大,往往导致概念难以建立,建立后的概念又由于内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生又难以理解。

笔者认为授课时应大胆改进探究实验,在尊重编者所确立的“探究思想”的前提下建构“身边的物理”,采用更为科学的探究流程,才能真正让学生获得知识、技能,情感与态度等方面的发展,特别是获得能力发展和深层次的情感体验、获得解决问题的方法。

接下来笔者对执教本课时的课堂实录稍作整理并阐述自己的一些见解。

一、课堂教学实录

1.提出问题——科学探究的前提

问题引入:

美丽的江南水乡——无锡已步入冬季,夜晚睡觉时,辛劳了一天的妈妈常给我们准备好热水袋,关于热水袋,你了解多少?

①烧水时,水吸收的热量与水的质量有什么关系?

与水温升高的多少有什么关系?

②使用热水袋的目的是取暖,热水袋里装的是水,可以换成相同初温、质量的煤油或砂石吗?

从生活走向物理是新课程的理念之一,学生能根据生活经验对问题做出合理的判断。

2.猜想——科学结论的先导

问题引入:

由此你认为物质吸收(或放出)的热量的多少除了与物质的质量和温度的变化有关外,可能还与有关?

学生能猜想到物质吸、放热可能与物质种类有关。

3.制定计划与设计实验——科学探究的具体化、程序化

从猜想中直接引出探究课题:

物质的吸热与物质种类有吗?

问题导引1:

选择何种物质作为研究对象比较科学?

在探究时,还应注意哪些问题?

师生共同讨论得出:

选择水、干砂石既可满足“不同物质”,又可使探究对象更具普遍性,因为地球表面的主要组成物质是“水、土、砂”;在探究时采用“控制变量法”,使水、砂的质量相等,因为质量也是影响吸热的因素。

问题导引2:

如何确定物质的吸热与物质种类有关(请提出两种方案)

学生经讨论后提出:

一是让质量相等的水、干砂吸收相等热量后,测量温度变化;二是让质量相等的水、干砂升高相同的温度,比较加热时间。

问题导引3:

根据方案设计器材。

抽取方案中的共性后不难得出需要热源、温度计、质量相等的两种物质、天平等器材。

问题导引4:

书本装置图:

15.3-1和15.3-2可否完成本次探究?

本套装置有何缺陷?

该如何改进?

学生基本能找到如下缺陷:

酒精灯热源具有污染性和不稳定性,砂子升温不均匀等。

改进设想一是用电热源或热水做热源,二是减少砂量增大砂的相对受热面积,使用搅棒,使砂的内部温度很快一致。

得出本次操作可用如下器材取代:

直径为20mm,长为20cm的试管两支,砂和水,带孔橡皮塞两个,温度计,一次性塑料杯一只,开水。

4.进行实验与收集数据——科学事实是进行科学分析的根据

实验步骤:

用天平称出15g砂,用量筒量出15ml的水,分别装入试管中;用带孔的橡皮塞插上温度计插入砂和水中;在塑料杯中倒入适量热水,将两试管同时放入杯中同等深度(以热水浸没砂面为准)8—10秒拿出,读出砂的温度不再上升时水和砂的温度。

数据记录:

(摘选)

物质

质量/g

初温/℃

末温/℃

升高温度/℃

吸热时间/S

15

11

21

10

10

砂石

15

11

28

17

10

5.分析与论证——“实验后的思考有时比实验本身更重要!

—牛顿”

误差分析:

水、砂的热传递方式不同,但水在形成对流前热传递的主要方式也是传导,控制放入热水的时间是让冷水和砂吸热期间的传热方式相同,但15g的水比砂的体积大,在拿出热水后放热速度也有差异。

实验反思:

本实验所得数据能较好的反映问题,且操作简捷,学生基本能独立完成、需要的物质量较少,干砂较易收集,操作时应注意使用温度较高的热水,使热水与待研究的物质有较大温差。

问题导引1:

若要使质量相同的水、砂石均升高相同的温度,该怎么办?

学生不难得出应对水加热更长的时间。

问题导引2:

水和砂石谁的吸热能力强?

学生也不难得出同等条件下的水吸热多,故而吸热能力强。

问题导引3:

如何科学地比较不同物质的这种特性呢?

实际授课时会发现学生较难用物理语言组织,笔者类比密度概念的建立进行了启发,过程如下:

①出示两份表格

 

②得出:

可采用比较单位质量、升高1℃的水、砂吸热多少来比较它们的吸热能力。

通过类比不仅可以建立比热容概念,同时可让学生意识到比热容同密度一样属于物质的基本属性。

接下来的比热容

的定义及常见物质的比热容让学生自读课本相关内容进行解决。

6.应用——体现知识的价值

知识应用体现从物理走向社会,同时也渗透“科学是一把双刃剑”,培养辩证的科学观。

①依据水的比热容较大的特性,举例说明它在工农业和日常生活中的应用。

②“太湖美,美就美在太湖水。

70年代的无锡可谓“小桥流水人家”;90年代的无锡给人“枯藤老树昏鸦”之感。

从70年代到90年代无锡的昼夜温差成增大趋势,现在又有所减小。

请在课后作进一步的调查,并分析为什么?

二、笔者对科学的探究流程的理解:

1.科学源自对生活的理解与感悟

杨振宁在与科大学生交流时曾说过这样一段耐人寻味的话“科学原理是浅显易懂的……真正需要探寻的东西其实就在我们的身边,最伟大的发现往往来自于最平凡的认知。

”从这段文字中我们不难看出:

科学源自对生活的理解与感悟。

作为科学课程之一的物理学研究的是自然界最基本的运动规律;而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。

这两方面的客观存在与结果是建构初中物理新课程的关键,也是物理新课程设计的起点。

这就要求教学的设计能设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”,总之一个有血有肉的活生生的物理,而并非“书本上的方块字”和实验室中“冷冰冰的仪器”。

这种设计的理念与教材的内容体系并无多大关系,因为教材提供的只是值得借鉴的一

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