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下學(xué)期 課題學(xué)習(xí)-設(shè)計(jì)遮陽篷 新課標(biāo)北師大版 課時(shí)安排 2課時(shí)從容說課 本課題學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識(如三角函數(shù)、圓、拋物線等數(shù)學(xué)知識及地理知識等)解決實(shí)際問題,體會到數(shù)學(xué)是一門具有廣泛聯(lián)系的學(xué)科,數(shù)學(xué)是一門十分有用的學(xué)科 在解決問題的過程中,學(xué)生要經(jīng)歷查閱資料、實(shí)地測量、提出設(shè)想、動手制作模型的過程在此過程中,學(xué)生將初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn)同時(shí),通過與同伴合作、克服困難,使他們的自信心得到發(fā)展 本課題學(xué)習(xí)也是使學(xué)生經(jīng)歷將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化,用所學(xué)數(shù)學(xué)知識表示實(shí)際問題,進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算或數(shù)學(xué)推理,得到數(shù)學(xué)結(jié)淪,回到實(shí)際進(jìn)行檢驗(yàn)的建模過程數(shù)學(xué)建模是解決問題的過程,也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法的過程 本節(jié)的重點(diǎn)是經(jīng)歷把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化,即用數(shù)學(xué)的方式表示問題以及用數(shù)學(xué)的方法解決問題的過程,發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,并體會數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系和數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值;經(jīng)歷查閱資料或?qū)嵉販y量獲得所需數(shù)據(jù)、動手制作模型、撰寫研究報(bào)告的過程,初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn);能夠綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、地理或其他學(xué)科的知識解決生活中的問題,發(fā)展社會責(zé)任感教學(xué)時(shí),由于實(shí)際應(yīng)用問題和通常所習(xí)慣的數(shù)學(xué)問題不問,實(shí)際應(yīng)用問題的條件往往不是直接給出的要引導(dǎo)學(xué)生自己分析哪些量是已知的,哪些量是未知的,以及可以進(jìn)行怎樣的假設(shè)(如假設(shè)窗戶的朝向等);在建立量與量之間的關(guān)系時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜問題簡單化,即舍棄一些次要的因素,抓住主要矛盾,作出合理的假設(shè),并在此基礎(chǔ)上尋求最合理的答案如以冬至和夏至的日照角度為準(zhǔn)來考慮和解決遮陽篷的設(shè)計(jì)問題等通過解決實(shí)地問題的數(shù)學(xué)活動,學(xué)生要逐步習(xí)慣這種先把問題理想化,然后建立數(shù)學(xué)模型的過程鼓勵(lì)學(xué)生自己通過查閱資料或進(jìn)行實(shí)際測量獲得數(shù)據(jù),為解決問題提供必需的條件鼓勵(lì)學(xué)生把所得的結(jié)果一般化,或?qū)栴}進(jìn)一步延伸與拓展第一課時(shí)課 題 課題學(xué)習(xí):設(shè)計(jì)遮陽篷(一)教學(xué)目標(biāo) (一)教學(xué)知識點(diǎn) 1,經(jīng)歷把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化 2綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、地理或其他學(xué)科的知識解決生活中的問題 (二)能力訓(xùn)練要求 1用數(shù)學(xué)的方式表示問題以及用數(shù)學(xué)的方法解決問題的過程,發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,并體會數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系和數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值 2初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn) (三)情感與價(jià)值觀要求 1積極參與數(shù)學(xué)活動,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣發(fā)展社會責(zé)任感 2培養(yǎng)克服困難的勇氣和信心教學(xué)重點(diǎn) 1經(jīng)歷把問題數(shù)學(xué)化,發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用能力 2經(jīng)歷查閱資料或?qū)嵉販y量獲得所需數(shù)據(jù)動手制作模型、撰寫研究報(bào)告的過程,初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn) 3能夠綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、地理或其他學(xué)科的知識解決生活中的問題,發(fā)展社會責(zé)任感教學(xué)難點(diǎn) 1將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化 2綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、地理或其他學(xué)科的知識,解決生活中的問題教學(xué)方法 活動探究法教具準(zhǔn)備 多媒體演示教學(xué)過程 提出課題學(xué)習(xí)的主要課題,引入新課 師日常生活中,我們可以看到一些窗戶上安裝有遮陽篷你會設(shè)計(jì)遮陽篷嗎? 大家知道,我們地處北半球,為了充分地享受陽光的溫暖,房屋的窗戶大部分朝南,但這給生活在北半球的居民也帶來了煩惱,如果在寒冷的冬天,有溫暖的太陽光射人室內(nèi),人們的心情便會舒暢;如果在酷熱的夏天,炙熱的太陽光從窗戶射人,人們的心情便會因?yàn)槭覂?nèi)的溫度太高而煩躁,于是人們就想到了為該窗戶設(shè)計(jì)一個(gè)遮陽篷這個(gè)遮陽篷不僅能最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光,還要能最大限度地使冬天溫暖的陽光射入室內(nèi)這得考慮哪些因素呢? 生太陽光在冬天和夏天與地平面的夾角是不同的就我們北半球的居民來說,冬至這一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角最小;夏至這一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角最大,我覺得遮陽篷的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮太陽光與地平面夾角的大小 生遮陽篷的設(shè)計(jì)也和窗戶的高度有關(guān)系師很好!假設(shè)某居民樓地處北半球某地,窗戶朝南,窗戶的高度為hcm,此地一年中正午時(shí)刻,太陽光與地平面的最小夾角為。最大夾角為請你為該窗戶設(shè)計(jì)一個(gè)遮陽篷,要求它既能最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光,又能最大限度地使冬天溫暖的陽光射入室內(nèi)(如圖) 講授新課探究遮陽篷的設(shè)計(jì)方案做一做把圖1畫成圖2,某中AB表示窗戶(ABhcm),BCD表示直角形遮陽篷(1)當(dāng)太陽光與地平面的夾角為時(shí),要想使太陽光剛好全部射入室內(nèi),遮陽篷BCD應(yīng)如何設(shè)計(jì)?請?jiān)趫D3中畫圖表示此時(shí)BC唯一嗎?CD呢?(2)當(dāng)太陽光與地平面的夾角為盧時(shí),要想使太陽光剛好不射入室內(nèi),遮陽篷BCD應(yīng)如何設(shè)計(jì)?請?jiān)趫D3中畫圖表示,此時(shí),BC唯一嗎?CD呢?(3)如何要同時(shí)滿足(1)(2)兩個(gè)條件,那么遮陽篷BCD應(yīng)如何設(shè)計(jì)?請?jiān)趫D3中畫圖表示此時(shí)BC唯一嗎?CD呢?你能用含h、的關(guān)系式分別表示BC和CD嗎? (請同學(xué)們在小組內(nèi)討論、交流) 生(1)當(dāng)太陽光與地平面的夾角為時(shí),要想使太陽光剛好全部射入室內(nèi),那么遮陽篷的邊BD必須和太陽光平行,即BD邊必須與地平面的夾角為,又因?yàn)锽CD是直角三角形,CD平行于地平面,此時(shí)只要直角形遮陽篷BDC,就能保證太陽光剛好全部射入室內(nèi)如圖所示,我們可以注意到對于直角三角形BCD,BCD90,只要BCD,就能滿足條件,而這樣的直角形大家知道不是唯一確定的,即BC不唯一,CD當(dāng)然也不唯一,但BCCDtan 生當(dāng)太陽光與地平面的夾角為時(shí),要想使太陽光剛好不射科室內(nèi),則太陽光從遮陽篷的端點(diǎn)D射科后,剛好過A點(diǎn),因?yàn)镃D平行于地平面,DA與地平面的夾角為,則CD與太陽光的夾角即CDA也等于,只要CDA,太陽光就剛好不射入室內(nèi)如圖所示,滿足條件的CD有無數(shù)條,因此CD是不唯一的,BC當(dāng)然也不唯一 生如果同時(shí)滿足條件(1)(2),如圖所示,則BDC,ADC,又ABh,BC應(yīng)該是唯一確定的我們在直角三角形的邊角關(guān)系一章中,曾解過這樣的問題 師很好下面就請同學(xué)們用含h、的關(guān)系式表示BC師生共析在RtBCD中,BDC,則BCCdtan在RtACD中,ADC,則ACh+BCCDtan 把代入得 h+CDtanCDtan 解得 CD 因此在RtBCD中,BCCDtar 多媒體演示議一議 就北半球的一個(gè)居民區(qū)而言,冬至這一天;的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角最?。幌闹吝@一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角最大,如果根據(jù)上面(3)中的BC和CD設(shè)計(jì)遮陽篷BCD,那么你認(rèn)為它符合本課題學(xué)習(xí)一開始提出的要求嗎?與同伴進(jìn)行交流 (對于這一問題,學(xué)生可能會有各種各樣的看法教學(xué)時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法,并引導(dǎo)學(xué)生體會什么是數(shù)學(xué)建模及數(shù)學(xué)建模的方法) 生我認(rèn)為上面(3)中的BC和CD的設(shè)計(jì)是符合本課題一開始提出的“遮陽篷既能最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光,又能最大限度地使冬天溫暖的陽光射人室內(nèi)”的要求的因?yàn)樵诒卑肭?,夏至這天正午太陽直射北回歸線,北半球是地球溫度最高的時(shí)候,而冬至這天正午太陽直射南回歸線,北半球的溫度最低,是滿足條件的 生我認(rèn)為不符合開始提出的課題,夏至那天,對于我們居住的地區(qū),雖然太陽光與地平面的夾角最大,但那一天,我們這個(gè)地方卻不是最熱的時(shí)候,所以最熱的時(shí)候,太陽光與地平面的夾角不是最大,那么太陽光就會照到室內(nèi),那樣遮陽篷就不能最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光 課時(shí)小結(jié) 本節(jié)課我們從設(shè)計(jì)生活中常見的遮陽篷入手,讓學(xué)生經(jīng)歷了把實(shí)際問題數(shù)學(xué)化,即用數(shù)學(xué)的方式表示問題以及用數(shù)學(xué)的方法解決問題的過程,體會到了數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系和數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 課后作業(yè) 查閱資料,了解當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢眉跋闹梁投吝@兩天太陽光與地平面的夾角大小 活動與探究 請?jiān)谡Z段處添上標(biāo)點(diǎn)符號,使它成為一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)問題,并加以解答 幾何三角共6角三角三角幾何幾何 過程幾何三角共6角,三角三角,幾何幾何? 結(jié)果幾何三角板書設(shè)計(jì)課題學(xué)習(xí):設(shè)計(jì)遮陽篷(一) 課題:假設(shè)某居民樓地處北半球某地,窗戶朝南,窗戶的高度為hcm,此地一年中的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的最小夾角為,最大夾角為盡請你為該窗戶設(shè)計(jì)一個(gè)遮陽篷,要求它既能最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光,又能最大限度地使冬天溫暖的陽光射入室內(nèi)做一做 (1)當(dāng)太陽光與地平面的夾角為時(shí),要想使太陽光剛好全部射入室內(nèi)(2)當(dāng)太陽光與地平面的夾角為時(shí),要想使太陽光不射入室內(nèi)(3)同時(shí)滿足(1)(2)議一議備課資料 例談構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解中考應(yīng)用題 一、構(gòu)建方程(組)模型的應(yīng)用問題 需通過尋找已知量與未知量的某種等量 關(guān)系,來解決的應(yīng)用問題,例如增長率、儲蓄利息、濃度配比、股市交易、工程施工以及調(diào)配、行程等問題,可構(gòu)建方程(組)模型來求解. 11列方程解應(yīng)用問題 例1(2001年南京市中考數(shù)學(xué)試題)某農(nóng)戶種植花生,原來種植的花生畝產(chǎn)量為200千克,出油率為50%(即每100千克花生可加工成花生油50千克),現(xiàn)在種植新品種花生油,每畝收獲的花生可加工成花生油132千克,其中花生出油率的增產(chǎn)率是畝產(chǎn)量增長率的,求新品種花生畝產(chǎn)量的增長率 解:設(shè)新品種花生畝產(chǎn)量的增長率為x根據(jù)題意,得: 200(1+x)50%(1+x)132 解得x102,x2-32(不合題意,舍去) 答:新品種花生畝產(chǎn)量的增長率是20% 12列方程組解應(yīng)用問題 若涉及未知數(shù)較多,往往需要列方程組來解答 例2(2001年宿遷市中考數(shù)學(xué)試題)下表是某一周甲、乙兩種股票每天的收盤價(jià):(收盤價(jià):股票每天交易結(jié)束時(shí)的價(jià)格)收盤價(jià)(元/股) 時(shí)間名稱星期一星期二星期三星期四星期五甲1212512912451275乙1351331391341315 某人在該周內(nèi)持有若干甲、乙兩種股票,若按照兩種股票每天收盤價(jià)計(jì)算(不計(jì)手續(xù)費(fèi)、稅費(fèi)等),該人賬戶上星期二比星期一獲利200元,星期三比星期二獲利1300元試問該人持有甲、乙兩種股票各多少股? 解:設(shè)該人持有甲、乙兩種股票分別是x、y股由題意,得 (12.5-12)x+(13.3-13.5)y=200 (12.9-12.5)x+(13.9-13.3)y=1300 x=100, 解這個(gè)方程組,得 y=1500. 答:該人持有甲、乙兩種股票分別是1000、1500股 二、構(gòu)建不等式(組)模型的應(yīng)用問題 對于在市場經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用問題,如估計(jì)生產(chǎn)數(shù)量、核定價(jià)格和溫度范圍、盈虧平衡分析、最佳決策等問題,往往可通過對給出的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的不等式(組)問題,并通過解不等式(組),使問題得到解答 例3(2001年蘇州市中考數(shù)學(xué)試題)某園林的門票每張10元一次使用,考慮到人們的不同需求,也為了吸引更多的游客,該園林除保留原來的售票方法外,還推出了一種“購買個(gè)人年票”的售票方法(個(gè)人年票從購買日起,可供持票者使用一年)年票分A、B、C三類:A類年票每張120元,持票者進(jìn)入園林時(shí),無需再購買門票,B類年票每張60元,持票者進(jìn)入園林時(shí),需再購買門票,每次2元;C類年票每張40元,持票者進(jìn)入園林時(shí),需再購買門票,每次3元 (1)如果你只選擇一種購買門票的方式,并且你計(jì)劃在一年中用80元花在該園林的門票上,試通過計(jì)算,找出可使你進(jìn)入該園林的次數(shù)最多的購票方式, (2)求一年中進(jìn)入該園林至少超過多少次時(shí),購買A類年票比較合算 分析:根據(jù)題設(shè)條件,先列出滿足題意的不等式組,再求它們的公共部分 解:(1)不可能選A類年票,若選B類年票,則10(次):若選C類年票,則13去(次);若不購買年票;則8(次),所以計(jì)劃用80元花在該園林的門票上時(shí),選擇購買C類年票的方法,進(jìn)入園林的次數(shù)最多為13次 (2)設(shè)至少超過1次時(shí),購買A類年票比較合算 60+2x120, x30, 則 40+3x120, 解之,得 x26, 10x120, x12所以,一年中進(jìn)入該園林至少超過30次時(shí),購買A類年票比較合算 例4(2001年常州市中考數(shù)學(xué)試題)在容器里有18的水6立方分米,現(xiàn)在要把8立方分米水注入里面,使容器里混合的水的溫度不低于30,且不高于36,求:注入的8立方分米水的溫度應(yīng)該在什么范圍? 解:設(shè)注入的水的溫度為t 186+8t1430,由題意,得: 1861436 解得39t495 答:注入的水的溫度在39與495之間第二課時(shí)課 題 課題學(xué)習(xí):設(shè)計(jì)遮陽篷(二)教學(xué)目標(biāo) (一)教學(xué)知識點(diǎn) 經(jīng)歷查閱資料或?qū)嵉販y量獲得所需數(shù)據(jù)、動手制作模型、撰寫研究報(bào)告的過程,初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn) (二)能力訓(xùn)練要求 1學(xué)會把實(shí)際復(fù)雜的問題一般化、理想化,提高建立數(shù)學(xué)模型的能力 2引導(dǎo)學(xué)生把所得到的結(jié)果一般化或?qū)栴}進(jìn)一步延伸和拓展 (三)情感與價(jià)值觀要求 學(xué)會在數(shù)學(xué)活動的過程中與同伴合作、克服困難、使他們的自信心得到發(fā)展教學(xué)重點(diǎn) 1經(jīng)歷查閱資料或?qū)嵉販y量獲得所需數(shù)據(jù)、動手制作模型、撰寫研究報(bào)告的過程,初步獲得科學(xué)研究的體驗(yàn) 2把所得結(jié)果一般化,或?qū)栴}進(jìn)一步延伸和拓展教學(xué)難點(diǎn) 把所得結(jié)果一般化或?qū)栴}進(jìn)一步延伸和拓展教學(xué)方法 探索實(shí)踐法教具準(zhǔn)備 測量工具(比如皮尺等)教學(xué)過程 提出問題,建立“活動”平臺 師上節(jié)課,我們研究了同時(shí)滿足:“(1)太陽光與地平面夾角最小時(shí),太陽光剛好全射入室內(nèi);(2)太陽光與地平面夾角最大時(shí),太陽光剛好不射入室內(nèi)”的直角形遮陽篷的設(shè)計(jì)方案 在日常生活中,我們要滿足本課題的需求,以冬至和夏至的日照角度為準(zhǔn)來考慮和解決遮陽篷的設(shè)計(jì)問題,從理論上來說有所欠缺,但生活中,我們應(yīng)將復(fù)雜的問題簡單化,需要舍棄一些次要的元素,抓住主要矛盾,作出比較合理的假設(shè),并在此基礎(chǔ)上尋求合理的答案因此,我們在這里就可以作出比較合理的假設(shè):假設(shè)北半球的居民區(qū),窗戶朝南,冬至這一天的正午時(shí)刻太陽光與地平面夾角最小,太陽光剛好全射入室內(nèi),并且可以最大限度使冬天溫暖的陽光射入室內(nèi);夏至這一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角最大,太陽光剛好不射入室內(nèi),并且可以最大限度地遮擋夏天炎熱的陽光 因此我們上節(jié)課已知找到了滿足上述條件的直角形遮陽篷的設(shè)計(jì)方案,我們來回顧一下 生設(shè)窗戶的高度為h,太陽光與地平面的最大夾角為小最小夾角為(如圖所示),則h+BC=CDta, BCCD+tan 把代入,得 h+CDtanCDtan 解,得CD=. 因此,BC= 這節(jié)課,我們就來利用我們所學(xué)過的知識,為我們學(xué)校的某個(gè)窗戶制作一個(gè)遮陽篷(模型) 查閱資料或?qū)嵉販y量獲得所需數(shù)據(jù),動手制作模型 師實(shí)際應(yīng)用問題和我們通常所習(xí)慣的數(shù)學(xué)問題不同,實(shí)際應(yīng)用問題的條件往往不是直接給出的,需要我們?nèi)ゲ殚営嘘P(guān)資料或進(jìn)行實(shí)地測量,在這里你需要查閱或測量哪些量呢? 生測量窗戶的高度A 生查閱資料或測量獲得我們所在地區(qū),冬至這一天正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角為,夏至這一天正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角為. 師很好,我們先來看一個(gè)簡單問題: 想一想 如何利用你所學(xué)過的知識,測量你所在地區(qū)正午時(shí)刻太陽光與地平面的夾角呢?先想一想,再與同伴交流 (可以利用相似形的知識) 生如圖,正午時(shí)刻,在太陽光下放一標(biāo)桿AB,影長為BC,則太陽光與地平面的夾角為,則tan=,測量AB、BC的長度,算出的值,用計(jì)算器即可計(jì)算出的值 師我們已經(jīng)知道了如何測量正午時(shí)刻太陽光與地平面的夾角的方法,但我們要獲得我們所在地區(qū)冬至這一天正午時(shí)刻的值和夏至這一天正午時(shí)刻的值,需要等到哪一天才可以測量出,怎么辦呢? 生我們已經(jīng)查閱過資料;獲得了相應(yīng)的、的值,我們所在地區(qū)在北緯40,冬至這一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角246,夏至這一天的正午時(shí)刻,太陽光與地平面的夾角=735,如果給我們班面朝南得窗戶制作遮陽篷,可以測出窗戶的高度h18米 師很好,這位同學(xué)準(zhǔn)備得很充分,我們現(xiàn)在就可以利用這些查找或測量得到的數(shù)據(jù)計(jì)算直角形遮陽篷的BC和CD的長度 師生共析CD=0617(米), BC=0283(米) (如果有可能,就可仿此尺寸制造一個(gè)直角形遮陽篷) . 將遮陽篷的設(shè)計(jì)延伸、拓展 想一想 對于上面你制作的遮陽篷, (1)如果要求遮陽篷的CD邊為圓弧形,那么你還需要知道哪些數(shù)據(jù)才能進(jìn)行設(shè)計(jì)? (2)如果要求CD邊為拋物線形,那么你還需要知道哪些數(shù)據(jù)才能進(jìn)行設(shè)計(jì)? (3)如果要求CD邊可伸縮,那么應(yīng)如何設(shè)計(jì)? 先想一想,再與同伴進(jìn)行交流 提示:問題(1)與圓的知識有關(guān),問題(2)與一次函數(shù)的知識有關(guān),問題(3)與四邊形的不穩(wěn)定性有關(guān)這三個(gè)問題的答案可能不唯一,但是學(xué)生應(yīng)該能夠清楚地進(jìn)行表述 生如果要把遮陽篷CD邊設(shè)計(jì)成圓弧形,根據(jù)弧長公式,必須知道弧CD所在圓的圓心,以及它所對圓心角的大小 師同學(xué)們可在自己的練習(xí)本上畫出CD為圓弧時(shí)的示意圖,我們看哪一組設(shè)計(jì)的美觀大方 (示意圖畫好后,可在黑板顯示同學(xué)們的“杰作”,激發(fā)學(xué)生探索的興趣) 生如果把CD設(shè)計(jì)成拋物線形,需要知道拋物線頂點(diǎn)到水平放置時(shí)的CD邊的距離,還需要知道D點(diǎn)到拋物線對稱軸的距離 (同上,讓同學(xué)們在小組內(nèi)討論交流,結(jié)果在全班展示) 生如果要CD能伸縮,就可以更好地利用遮陽篷 師為什么? 生我們最開始設(shè)計(jì)的遮陽篷是一種理;想化的遮陽篷,實(shí)際生活

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