“解決問(wèn)題的策略”的深度理解及數(shù)學(xué)化路徑_第1頁(yè)
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1、PAGE PAGE - 10 -“解決問(wèn)題的策略”的深度理解及數(shù)學(xué)化路徑丁洪摘要“解決問(wèn)題的策略”是蘇教版教材對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)“問(wèn)題解決”要求提出的一種思考樣式。文章基于“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵界定、價(jià)值探尋、內(nèi)容編排,以及對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求的深度理解,提出以“問(wèn)題鏈”的方式引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探、說(shuō)、做、省和聯(lián)的完整過(guò)程,推動(dòng)策略教學(xué)的數(shù)學(xué)化進(jìn)程,建構(gòu)“解決問(wèn)題的策略”的學(xué)習(xí)路徑和提升師生對(duì)“解決問(wèn)題的策略”的認(rèn)知水平。關(guān)鍵詞解決問(wèn)題的策略;深度理解;問(wèn)題鏈;數(shù)學(xué)化路徑中圖分類號(hào)G623.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-9068(2022)11-0001-04“解決問(wèn)題的策略”是蘇教版教材的特色編排。別出

2、心裁的單元設(shè)置和獨(dú)具匠心的內(nèi)容安排,旨在引領(lǐng)學(xué)生感悟策略、遷移策略和內(nèi)化策略。那么,對(duì)于“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵怎樣界定??jī)r(jià)值怎樣探尋??jī)?nèi)容安排怎樣評(píng)價(jià)?課程標(biāo)準(zhǔn)要求怎樣理解?數(shù)學(xué)化路徑怎樣建構(gòu)?等問(wèn)題的深度思考、精準(zhǔn)定位和合理研判,是策略教學(xué)的前提。一、“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵與價(jià)值簡(jiǎn)單地說(shuō),“是什么?”指向策略的內(nèi)涵,“有什么用?”指向策略的價(jià)值。只有感知“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵與外延的呼應(yīng),體驗(yàn)適用與適度的對(duì)比,對(duì)于“解決問(wèn)題的策略”的理解,才能更真切、更充分和更深刻。1.“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵界定數(shù)學(xué)知識(shí)一般可以分成三類,即陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。其中,陳述性知識(shí)主要考慮

3、與數(shù)學(xué)相關(guān)的事實(shí)、定義、規(guī)則、原理等“怎么說(shuō)”,描述得“清楚、簡(jiǎn)潔和邏輯自洽”是其標(biāo)準(zhǔn);程序性知識(shí)主要涉及與數(shù)學(xué)相關(guān)的步驟、環(huán)節(jié)和流程,主要解決“怎么做”的問(wèn)題,“先做什么,再做什么”是其要義;策略性知識(shí)主要統(tǒng)籌與數(shù)學(xué)相關(guān)的陳述性知識(shí)和程序性知識(shí),是學(xué)習(xí)主體解決具體問(wèn)題的一般方法和技巧,主要演繹“怎么想”,“如何思維及如何優(yōu)化思維和高效思維”是其追求。顯然,“解決問(wèn)題的策略”屬于策略性知識(shí),它是在陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)基礎(chǔ)上的內(nèi)驅(qū)發(fā)展和有序建構(gòu)?!敖鉀Q問(wèn)題的策略”具體有哪些呢?不同的分類,結(jié)果自然不盡相同。從認(rèn)知心理學(xué)角度看,可以分成兩大類,即“運(yùn)算法”與“啟發(fā)法”。其中,前者側(cè)重解題規(guī)則,主

4、要是對(duì)運(yùn)算問(wèn)題的客觀性把握;后者側(cè)重經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,主要是對(duì)多種方法的主觀性選擇。從數(shù)學(xué)問(wèn)題角度看,“解決問(wèn)題的策略”可以分成四個(gè)層次,即“數(shù)學(xué)的解題技巧”“數(shù)學(xué)的思想方法”“一般的探索策略”“一般的思維方法”,越往后的越具有基礎(chǔ)性,適用范圍更廣,比如“一般的思維方法”就包括比較與概括、分析與綜合、一般化與具體化等;與之相反,越往前的越具有針對(duì)性,適用范圍變窄。從功能定位角度看,“解決問(wèn)題的策略”可以分成兩大類,即綜合策略與一般策略。其中,綜合策略是指解決問(wèn)題過(guò)程中常態(tài)化使用的基礎(chǔ)策略,如綜合法、分析法等,情境雖有不同,策略需求卻一致;一般策略是指解決問(wèn)題中的具體策略,如畫圖、制表、實(shí)際操作、找規(guī)律

5、,以及從簡(jiǎn)單情況入手、列方程、邏輯推理、改變觀點(diǎn)等,情境不同時(shí),策略需求各異。顯然,“解決問(wèn)題的策略”的外延相當(dāng)豐富。透視這些具體表述,可以清楚地看出“策略”與“經(jīng)驗(yàn)、方法、思想”的區(qū)別與聯(lián)系?;谝陨险J(rèn)識(shí),可以初步判斷“解決問(wèn)題的策略”是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所嘗試、選擇、采用的解決問(wèn)題的思想、方法、步驟,是對(duì)問(wèn)題解決的手段、路徑和規(guī)則的概括性認(rèn)識(shí)。也就是說(shuō),“解決問(wèn)題的策略”本質(zhì)上是一種認(rèn)知策略,它具有主體性感知、過(guò)程性感受和反思性感悟的鮮明特征。2.“解決問(wèn)題的策略”的價(jià)值探尋“解決問(wèn)題的策略”至少有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。一是有利于優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,使學(xué)習(xí)從“題海跳入”的戰(zhàn)術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)椤八季S卷入”的戰(zhàn)略,從

6、“囫圇吞棗”的苦干變?yōu)椤俺榻z剝繭”的巧干,減少了嘗試與錯(cuò)誤的任意性,節(jié)約了解決問(wèn)題所需要的時(shí)間,使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“減負(fù)增效”從外在形式走向思維實(shí)質(zhì)。二是有利于提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),因?yàn)椴呗詫W(xué)習(xí)聚焦數(shù)學(xué)表征與變換能力、數(shù)學(xué)交流能力、數(shù)學(xué)推理能力和數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力,盡管策略學(xué)習(xí)是一個(gè)“慢”的過(guò)程,但是有了“量”的積累,學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力得以滋養(yǎng),就使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“育人品質(zhì)”變得真切。三是有利于培養(yǎng)創(chuàng)造精神,因?yàn)椴呗詫W(xué)習(xí)需要在三種知識(shí)之間不斷轉(zhuǎn)換,因此“識(shí)文斷句、程序關(guān)注和特征洞察”的注意力得到培育;需要在三種知識(shí)之間有效聯(lián)結(jié),因此“策略選擇、策略優(yōu)化和策略組合”的判斷力得到訓(xùn)練;還需

7、要在三種知識(shí)之間縱橫交錯(cuò),因此“點(diǎn)突破、線串聯(lián)和面覆蓋”的反思力得到提升。當(dāng)然,因個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和認(rèn)知風(fēng)格等存在差異,學(xué)習(xí)主體的注意點(diǎn)、判斷點(diǎn)和反思點(diǎn)也就不完全相同,這樣帶來(lái)的結(jié)果是,具體問(wèn)題雖然被解決,但過(guò)程的精彩程度可能不一樣。換個(gè)角度來(lái)說(shuō),這樣的生態(tài)課堂和生動(dòng)演繹,為積極的對(duì)話、碰撞和內(nèi)省搭建了平臺(tái),為建構(gòu)策略的“元認(rèn)知”提供了保障,更為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)、工作和生活埋下了一顆“創(chuàng)新的種子”。顯然,這些就是“解決問(wèn)題的策略”的職責(zé)擔(dān)當(dāng)、價(jià)值意蘊(yùn)和獨(dú)特魅力。二、“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)容與要求在把握了“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)涵和外延,以及進(jìn)行了基于核心素養(yǎng)視角的價(jià)值分析后,就需要梳理教材的內(nèi)容編

8、排,剖析邏輯架構(gòu)和知識(shí)定位,弄清楚“學(xué)什么”和“什么時(shí)候?qū)W”,想明白“怎么學(xué)”和“學(xué)到什么程度”。1.“解決問(wèn)題的策略”的內(nèi)容編排蘇教版教材從三年級(jí)上冊(cè)開(kāi)始安排了相關(guān)的專題學(xué)習(xí)(見(jiàn)表1)。從表1中可以看出,策略的專題學(xué)習(xí)可以分為兩個(gè)板塊。具體來(lái)說(shuō),第一個(gè)板塊包含“從條件出發(fā)的策略”“從問(wèn)題出發(fā)的策略”和“靈活運(yùn)用從條件和問(wèn)題出發(fā)的策略”,這些都是解決問(wèn)題的基礎(chǔ)策略;第二個(gè)板塊包含“列表策略”“畫圖策略”“列舉策略”“轉(zhuǎn)化策略”“假設(shè)策略”和“選擇和運(yùn)用適當(dāng)策略”,這些都是解決問(wèn)題的一般策略??偟膩?lái)說(shuō),板塊內(nèi)部呈現(xiàn)“先逐個(gè)學(xué)習(xí),再靈活運(yùn)用”的編排特點(diǎn),板塊之間凸顯“先下位策略,再上位策略”的邏輯

9、建構(gòu)。換個(gè)角度來(lái)看,策略的專題學(xué)習(xí)還可以分為四種類型。具體來(lái)說(shuō),第一種類型指向“基本思考方法”,包含“從條件出發(fā)的策略”和“從問(wèn)題出發(fā)的策略”,前者是從條件到問(wèn)題的思考,是一種“順勢(shì)而為、由因?qū)Ч钡木C合法,后者是從問(wèn)題到條件的思考,是一種“逆流而上、執(zhí)果索因”的分析法,兩者都是解決問(wèn)題的關(guān)鍵策略和“地基工程”,滲透了“合情推理”的數(shù)學(xué)思想。第二種類型指向“問(wèn)題表征方法”,包含“列表策略”和“畫圖策略”,它們是在基本思考的基礎(chǔ)上,對(duì)條件和問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)潔化、可視化和結(jié)構(gòu)化的處理,滲透了“合理簡(jiǎn)化”的數(shù)學(xué)思想。第三種類型指向“特殊思考方法”,包含“列舉策略”和“假設(shè)策略”,前者通過(guò)不重復(fù)、不遺漏地列

10、舉的方式,有序逼近結(jié)論,滲透了“有序分類”的數(shù)學(xué)思想,后者通過(guò)“將兩個(gè)未知量變?yōu)橐粋€(gè)未知量”的方法,簡(jiǎn)化求解模型,滲透了“等量代換”的數(shù)學(xué)思想。第四種類型指向“常用思考方法”,它就是小學(xué)數(shù)學(xué)解決問(wèn)題“出鏡率”非常高的轉(zhuǎn)化策略,雖然轉(zhuǎn)化是有方向和有方法的,但是它并不拘泥于某個(gè)知識(shí)板塊、某種問(wèn)題類型和某些特定對(duì)象,始終努力“將未知的問(wèn)題已知化,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化”,體現(xiàn)了精神實(shí)質(zhì)和實(shí)施目標(biāo)的步調(diào)一致,滲透了“變與不變”的數(shù)學(xué)思想。另外,蘇教版教材還會(huì)不時(shí)補(bǔ)充一些“非典型”的策略,如“折一折”,這也是策略學(xué)習(xí)的有機(jī)組成部分,教師需要對(duì)其進(jìn)行適度開(kāi)發(fā)和合理使用。2.“解決問(wèn)題的策略”的要求透視義務(wù)教育

11、數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)在課程總目標(biāo)的“問(wèn)題解決”方面明確指出,要讓學(xué)生“獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的一些基本方法,體驗(yàn)解決問(wèn)題方法的多樣性,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)”;在實(shí)施建議的“教學(xué)建議”部分特別提出,在教學(xué)活動(dòng)中“要鼓勵(lì)與提倡解決問(wèn)題策略的多樣化,恰當(dāng)評(píng)價(jià)學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中所表現(xiàn)出的不同水平;問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程的展開(kāi)、練習(xí)的安排等要盡可能地讓所有學(xué)生都能主動(dòng)參與,提出各自解決問(wèn)題的策略,并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)與他人的交流選擇合適的策略,豐富數(shù)學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),提高思維水平”??梢钥闯?,從總目標(biāo)到實(shí)施建議,有關(guān)策略定位和教學(xué)要求清晰明了。首先,策略學(xué)習(xí)是一個(gè)“從無(wú)到有”的生長(zhǎng)過(guò)程,它需要知識(shí)技能的輔助、

12、已有概念的調(diào)用和碎片經(jīng)驗(yàn)的整合,它離不開(kāi)學(xué)生的自覺(jué)、自悟和自得,是一種由個(gè)體內(nèi)部滋生的具有鮮明個(gè)性的認(rèn)知取向;其次,策略學(xué)習(xí)是一個(gè)“從多到優(yōu)”的對(duì)比過(guò)程,它提倡學(xué)生運(yùn)用個(gè)性化策略先行解決問(wèn)題,然后進(jìn)行深度的交流碰撞,在感受策略多樣化的同時(shí),對(duì)比得出優(yōu)秀的方案和方法,驅(qū)動(dòng)體驗(yàn)從“能行”走向“善思”;最后,策略學(xué)習(xí)是一個(gè)“從近到遠(yuǎn)”的發(fā)展過(guò)程,它可以幫助學(xué)生積累解決問(wèn)題的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的良性發(fā)展,使學(xué)生更好地感悟數(shù)學(xué)思想,有看得見(jiàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,還有帶得走的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然,策略本身并無(wú)優(yōu)劣,教學(xué)重點(diǎn)不在于取舍,而在于引導(dǎo)學(xué)生真切感知策略的價(jià)值,并能根據(jù)需要對(duì)策略進(jìn)行甄別、選擇和組合。三、“

13、解決問(wèn)題的策略”的數(shù)學(xué)化路徑基于以上理解,回到課堂教學(xué),當(dāng)務(wù)之急就是考慮教學(xué)的謀篇布局。對(duì)此,筆者以“問(wèn)題鏈”的方式引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探、說(shuō)、做、省和聯(lián)的完整過(guò)程,推動(dòng)策略教學(xué)的數(shù)學(xué)化進(jìn)程。1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)“探”的需求策略學(xué)習(xí)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,它可以是生活味濃郁的場(chǎng)景引入,也可以是數(shù)學(xué)味偏重的問(wèn)題環(huán)境。但是,判定一個(gè)情境好壞的標(biāo)準(zhǔn)并不在于此,關(guān)鍵要看這個(gè)情境是否激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望和引發(fā)了學(xué)生探究策略的實(shí)際需求。如四年級(jí)上冊(cè)的“列表策略”的教學(xué)中,可以設(shè)計(jì)雜亂、多組和錯(cuò)位的條件問(wèn)題,以引發(fā)學(xué)生有序整理信息和聯(lián)結(jié)數(shù)量關(guān)系的內(nèi)需;六年級(jí)上冊(cè)“假設(shè)策略”的教學(xué)中,可以設(shè)計(jì)情境呈現(xiàn)具有倍數(shù)關(guān)系或相差關(guān)

14、系的兩個(gè)未知量,并增加情境的復(fù)雜程度使得問(wèn)題的解決無(wú)法一步到位,由此引發(fā)學(xué)生尋求等量代換變式和簡(jiǎn)化數(shù)量關(guān)系的途徑,等等。顯然,適時(shí)、適度和應(yīng)景的“小情境”和“小麻煩”,能夠激發(fā)學(xué)生的好勝心和求知欲,實(shí)現(xiàn)“人在課中央”和“心往一處想”的“小美好”。2.鼓勵(lì)表達(dá)交流,提升“說(shuō)”的能力策略學(xué)習(xí)需要鼓勵(lì)表達(dá)和交流,它既可以是傾聽(tīng)自我基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)梳理,也可以是傾聽(tīng)他人基礎(chǔ)上的碰撞生成?!澳苷f(shuō)會(huì)練真把式”,學(xué)生能夠主動(dòng)表達(dá)、自信表達(dá)和準(zhǔn)確表達(dá),是策略學(xué)習(xí)的基本要求和素養(yǎng)指標(biāo)。如三年級(jí)上冊(cè)的“從條件出發(fā)的策略”的教學(xué)中,先通過(guò)問(wèn)題“題中有哪些已知條件?要求什么問(wèn)題?”和“你知道以后每天都比前一天多摘5個(gè)是什

15、么意思嗎?”驅(qū)動(dòng)學(xué)生利用文字、圖式、算式等描述方式,弄清楚相鄰兩天之間的數(shù)量關(guān)系,這里的“說(shuō)”指向單個(gè)信息的理解突破和多個(gè)信息的有效聯(lián)結(jié);再通過(guò)問(wèn)題“根據(jù)題中數(shù)量之間的關(guān)系,你打算怎樣解答?”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行諸如“先算第二天摘了多少個(gè),再算第三天摘了多少個(gè)”和“可以依次寫出每天摘的個(gè)數(shù):30、35、40”的個(gè)性表達(dá),這里的“說(shuō)”蘊(yùn)含數(shù)量關(guān)系的具體運(yùn)用和心智推演的合理規(guī)劃。顯然,同樣是動(dòng)嘴說(shuō),思維層次卻不一樣,有“眼見(jiàn)為實(shí)”地說(shuō)條件問(wèn)題,有“動(dòng)腦聯(lián)結(jié)”地說(shuō)數(shù)量關(guān)系,還有“用心推算”地說(shuō)解答思路,學(xué)生的表達(dá)能力在這樣有梯度的歷練中悄然提升。3.提倡策略多樣,驅(qū)動(dòng)“做”的對(duì)比策略學(xué)習(xí)需要提倡策略多樣,它

16、既可以是不同學(xué)生的不同思維角度,也可以是相同學(xué)生的先后不同思考。“和而不同,美美與共”,策略多樣化演繹了個(gè)性生動(dòng)與共性深刻的辯證統(tǒng)一。如五年級(jí)上冊(cè)的“列舉策略”的教學(xué)中,面對(duì)問(wèn)題“王大叔用22根1米長(zhǎng)的木條圍一個(gè)長(zhǎng)方形花圃,怎樣圍面積最大?”,學(xué)生獨(dú)立思考后提出“擺圖形”“畫圖形”和“算出長(zhǎng)和寬的和”的策略,雖然這些策略形式略有差異,但是列舉傾向意圖明顯。接著,學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐,一方面透過(guò)具體的策略,對(duì)比感知到解決問(wèn)題的著眼點(diǎn)相同,即需要知道長(zhǎng)和寬的具體長(zhǎng)度,鎖定了列舉是解決問(wèn)題的關(guān)鍵;另一方面通過(guò)繼續(xù)觀察和對(duì)比思考“做”的過(guò)程,發(fā)現(xiàn)“有序”和“無(wú)序”對(duì)結(jié)果的影響巨大,感悟到列舉的策略。最后,教師

17、順勢(shì)提出問(wèn)題“你能先列舉出長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬,再找出面積最大的長(zhǎng)方形嗎?”,驅(qū)動(dòng)學(xué)生聚焦和運(yùn)用之前對(duì)比得到的成果,以表格的形式將關(guān)鍵信息一一呈現(xiàn),“怎樣圍面積最大?”的問(wèn)題就此迎刃而解。當(dāng)然,如果接著比較長(zhǎng)和寬的相差關(guān)系,還能獲得“周長(zhǎng)一定時(shí),長(zhǎng)和寬相差越小,面積越大”的規(guī)律,這個(gè)“副產(chǎn)品”進(jìn)一步凸顯了列舉的價(jià)值和魅力。顯然,策略多樣促成了思維的發(fā)散,為共性認(rèn)知的凝練提供了寶貴素材和翔實(shí)案例,但要注意實(shí)踐的重點(diǎn)是求同存異,并非標(biāo)新立異。4.引導(dǎo)積極反思,促成“省”的自覺(jué)策略學(xué)習(xí)需要積極反思,既可以是問(wèn)題解決中成功的經(jīng)驗(yàn)分享,也可以是理解欠缺、探究不足等的“幡然醒悟”。反思是策略學(xué)習(xí)從外在把握到內(nèi)在

18、理解的重要環(huán)節(jié)和必要通道。如四年級(jí)上冊(cè)的“靈活運(yùn)用從條件和問(wèn)題出發(fā)分析和解決實(shí)際問(wèn)題”,通過(guò)問(wèn)題“分析數(shù)量關(guān)系,你有哪些體會(huì)?”的驅(qū)動(dòng),學(xué)生獲得了“可以從條件出發(fā),也可以從問(wèn)題出發(fā)”和“可以通過(guò)列表、畫線段圖等方法進(jìn)行分析”的反思結(jié)果,有效內(nèi)化了分析數(shù)量關(guān)系的思維方式和表征形式;又如六年級(jí)下冊(cè)的“選擇和運(yùn)用適當(dāng)策略解決實(shí)際問(wèn)題”,通過(guò)問(wèn)題“解決上面的問(wèn)題,你選擇了什么策略?是怎樣想的?”的驅(qū)動(dòng),學(xué)生感受到“選擇畫圖的策略,能使數(shù)量關(guān)系更直觀、更清楚”“把分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成比,更容易理解數(shù)量之間的關(guān)系”有效內(nèi)化了具體策略的個(gè)性特征和價(jià)值體現(xiàn)。顯然,反思不是不假思索地隨意一瞥,也不是不明就里地高談闊論,它需要對(duì)已有認(rèn)識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合,以收獲對(duì)策略的深度理解和間接認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)“自我喚醒自我”的意識(shí)自覺(jué)、行為自動(dòng)和結(jié)論自明。5.注重典型梳理,感悟“聯(lián)”的通透策略學(xué)習(xí)需要注重典型梳理,它可以是同一問(wèn)題的不同方法對(duì)比,也可以是不同問(wèn)題的相同方法歸類?!安磺笕?,但求聯(lián)”,必要的回顧與整理,能夠驅(qū)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的調(diào)用、對(duì)接和反思,為經(jīng)驗(yàn)的“華麗轉(zhuǎn)身”積蓄能量。如五年級(jí)下冊(cè)“轉(zhuǎn)化策略”的教學(xué)中,可以從圖形面積、各類計(jì)算等方面進(jìn)行梳理。其中,

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