我国科学教育“历史感”的达成之道

胡扬洋 乔通

[摘要]我国科学教育引入科学史的动因是增强科学教育的历史感，“历史感”反思与批判内涵的达成是设立单独的科学史课程。在现象学教育学的视域下，“历史感”的另一种意义被发现，即教育意向中科学教育的“真实可感”。实现这种历史感的方式是运用科学史故事，因为它可以实现师生对科学私密的拥有。具体的运用途径包括：使科学史故事发生于时间意识之中，使学生的意识充盈，以及激活科学史故事包蕴的原初意义。未来我国科学教育历史感的达成仍存在广阔的可能性。

[关键词]科学教育；科学史；科学史课程；科学史故事；历史感

[中图分类号] G40-01[文献标识码] A[文章编号]1005-5843（2017）02-0093-07

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201702017一、历史感：我国科学教育诉诸科学史融入之由1989年，我国老一辈物理史家、物理教育家、人民教育出版社物理教科书的重要编写者申先甲先生撰文倡导物理学史与物理教学的结合，进而提出“增强物理教学的历史感” [1]。由此，物理教育界遂开启了学习物理学史、将物理学史融入物理教学的潮流[2]。其具体运作方式主要集中于促进物理知识学习、开展科学方法教育、提升学生兴趣、培养科学思想与精神等方面。如，申先甲先生提出了在物理教学中选择物理学史的方式，包括：一是运用物理学发展中程碑或转折点的史料；二是关于物理学基本概念、原理和方法的原始文献史料；三是教育学生重视物理實验精密度的史料[3]。物理教学的具体引入方法包括：一是直接利用教科书中的史料（教师补充历史细节，第一次出现的科学家教师应“有尊严地”讲出其全名和工作年代）；二是有选择地让学生阅读一些原始文献；三是讲课时随时插入一些科学家的名言、警句和轶事；四是重做物理学史上的一些重要實验；五是举办物理学史专题演讲[4]。以上观点为促进物理学史与物理教学的融合产生了积极作用，至今仍是物理学（科学）史融入物理学常规教学最可行、最普遍的方式。然而，在发展中，科学史融入教育迎来了新思潮。

随着国际科学史、科学哲学与科学教育在我国的成果传播与研究开展，科学史在科学教育中的融入成为一个多维且复杂的热门话题，研究者们既看到了传统科学教育中“辉格”科学史料的“危害”，也意识到了不加选择地引科学史入教育或许是不适宜的。如，美国物理史家布拉什1974年就以“科学史是否应被定位X级” 为题撰文探讨了是否应该像电影分级那样将科学史定为对少儿限制的“X级”，而后我国科学史家、物理课程标准制定的重要参与者刘兵先生再次论及了这一问题，并将其概括为基础教育引入科学史的“少儿不宜”问题。他说：“（少儿不宜）实际上是一类很复杂的问题，很难给出一个普适性的简单结论。人们都知道，教育存在着需要针对不同年龄段学生采取不同方式教授不同内容的特点。或许，要在两个相反的极端之间保持某种平衡，这并不是一种有明确可操作性、因人而异，并且带有某种微妙特色的方式，但却又是一种常见的处理问题的方式。”[5]引人遐思的是，科学史家在科学史融入教育的问题上，同样给出了一种富于史学思维的答案。也可以说，此时科学史家对融科学史入科学教育的问题尚未厘清。

科学史家呼吁融科学史入教育的基点究竟何在？答案仍然是“历史感”。对应刘兵先生的论述，清华大学的吴彤先生进一步撰文指出，“没有科学史的教育，是一种没有历史感的科学教育；没有启睿和反思的科学史教育，是催发科学疯狂研究的教育。” “在科学史教育中要区分两种批判和反思的功能：一种是原有科学史教育中励志教育的批判反思功能”，“另一种是今日更为整体的对科学的反思与批判。我们这里谈的主要是后一种意义上的批判反思”[6]。事实上，“批判与反思”正是此处“历史感”的含义。北京大学吴国盛先生基于托马斯·库恩的科学革命学说，解释了强调“批判与反思”的原因。他说：“提出‘范式概念的库恩本人，其实是想揭示科学发展过程中实际存在的常规与革命、传统与变革之间的那种基本的（必要的）张力。同样，在科学史为素质教育服务这个问题上，同样存在着这样的张力。在这里，辉格史与反辉格史应该因不同的情境而达成不同的平衡。对我国目前的情况而言，反对教条主义、恢复科学的历史形象似乎还是主要任务，反辉格的科学史应该发挥更大的作用。”[7] 应该说，科学史家为历史感“反思与批判”内涵的辩护是持续而有力的，科学史家高超的反思意识与批判能力也的确能让科学学习者受益不浅。然而，也需看到他们所强调的“历史感”已较早期的内涵产生了一定程度的转义与流变。

二、独立的科学史课程：“历史感”之“批判与反思”内涵的达成回顾科学史融入科学教育思潮中“历史感”目标的流变，可以显著地区分两种意义上的“历史感”，其中后来出现的“反思与批判”意义上的历史感成为当前思潮的主流。然而，这种思潮在实施中却遇到了争议与困难。早在1970年7月13日～17日，在美国麻省理工学院召开的由联合国科教文组织资助、国际物理教育委员会（ICPE）主持的“物理学史在物理教育中的作用国际工作讨论会”上就有学者指出，“物理学史与物理教学不能结合” [8]。如，在众多支持、赞赏科学史与科学教育相结合的声浪中，美国科学史家克莱因提出了与众不同的观点。他认为，“让物理学史教学服务于物理教学是困难的，物理学家和历史学家的观点存在本质差异”，因为历史学家对历史的评判标准与在物理教程中选择历史材料时所涉及的选择原则是不相容的[9]。这一论点与前述科学史家关于“少儿不宜”的思考是一致的。这种思考诚然冷静而富于深刻，然而也多少会令科学教育改进者产生失落感。如果能聚焦于引入科学史的目标，则可有所作为，并且合理作为。

如前所述，科学史家引科学史入教育的目的是批判与反思意义上的“历史感”。然而，这种史学意义上的“批判与反思”，其内涵具有内在性、独立性与批判性，注定无法通过附着式、融入式的方式达成，而只能通过单设的、独立体系的科学史课程达成。事实上，在中外高等教育历史与现实中的科学史课程是单设的。科学史课在实施通识教育、沟通文理等方面充分体现了一门“桥梁学科”的独特作用，而基础教育阶段同样存在开设独立科学史课程的可能。现实中，开设这一课程的最大疑虑是“时差”问题，即在学生尚未积累一定的科学知识时，单独讲述科学史会显得“没有凭借”，而当学生已经有“一些”科学史知识之后，他们又即将升入大学了。然而，这一常规认识的不足之处仍然是窄化了“科学史”的内涵。科学史的提出与发展及其对基础教育的融入，均意在强调科学作为一个整体，是一种人类文化传统，科学史的“尺度”是“人类文明史”。所以，“科学”的渊源（内涵）远早（大）于学科化的学校科学知识。

中学分科的科学课程均由近代科学知识开始讲起，如高中物理就由牛顿力学开始。与此同期的科学史课程，则可以从早期希腊科学以及（或）中国古代科学讲起，如图1所示。

这样的安排既能有效解决“时差”的问题，也能发挥科学史的教育功能，为科学起源之处的历史预留了必要的空间，使学生有更为充分的机会了解“不理解运动就不理解自然”“万物皆数”“拯救现象”等近代科学得以根植的文化观念基础。这对学习科学知识也是极有好处的，也更有利于培育完善的科学观。而科学源头在科学史课程中的体现则使“批判与反思”有了根据，由此，该种意义的“历史感”才能实至名归。

三、科学史故事：现象学教育学视域下的历史感达成以科学史促进科学教育“历史感”的难题似乎得到了解决，然而需要注意，这解决的仅是科学史家们提出的那种意义，“历史感”被提出之时的意向性其实一直被后续的史学意向所淹没，尚未得到澄清与辩护。原初时的“历史感”是一种教育的意向。此时，谈论到了意向问题，所以现象学的方法已成为必须。在现象学教育学的视域下，科学（物理、化学、生物等）课程中运用的“辉格史” “坏历史” “准历史”等“科学史”似乎都不是那样“坏”，而是在教育的意向结构中获取了一定的合法性。这缘于教育意向中“历史感”的内涵。

（一）现象学教育学视域下的“历史感”

现象学教育学以现象学的方法研究教育及其实践，关注教育者与受教育者本有的意向性，关注教育教学活動中师生体验与意识的发生，其“悬置先见” “还原” “意识构成”等方法都为教育实践提供了重要的启示[10]。 “国外教育现象学的发展多重实际应用，用教育现象学的方法开展具体的研究，如对学校中的仪式和节日庆典、教育中符号的作用、师生关系中的失望、大学生的学习方法、移民儿童对移民生活的体验等的研究”[11] 。而著名现象学教育学家马克思·范梅南关于“儿童秘密”[12]的研究已被国内教育研究者所熟知。

在现象学教育学的意义上，科学教育的“历史感”并非单纯的“史学之感”，而是“感到历史”，是“经由历史，‘感到教育”。所以，这里的重点在于“感”之阐扬，即感到科学史带来了教育真实的发生。“历史感”在教育的意义上不是一个静止的名词，而是一个实践的动态。这缘于现象学视域下的教育本身就是实践的，对教育完满人性的目的追求是严格的，而教育发生的每个时刻都须是真实的。因为这才是原本的教育。在这个意义上，教育的发生在逻辑上应先于科学史的引入而绝非相反，因为如果没有真实的教育，科学史的引入也无所依归。

为实现科学之为教育所要求的“历史感”，科学史的融入方式就不能随意为之，而要通过历史的引入使学生在科学学习的每一刻都“有感而发”，使学习的整个过程都“充满感悟”，也使教师引入历史的行为严格地指向教育目的。这一努力是有意义的，因为科学教育中对概念、规律、方法的教学探讨已然使教育的意向性无处容身，更多情况下被遗忘于繁冗的范畴技巧、题海演练之外，即教师虽然教了很多，却“不属于我” “与我无关”。这使得科学教育的过程虽然充满机巧、逻辑严整，却令师生对科学日益“无（历史）感”。

（二）以科学史故事实现历史感

虽然基于“历史感”的拥有，然而早期思想者运用的话语中并未出现“历史”或“引入科学史”的词汇。如，申先甲先生所用的是“应用物理史料” “应用物理学史”。可见，这里仅将这种行为理解为“史料”的“应用”，并非“历史”的移植，其原因仍在于论者的意向是教育的。如果说“历史感”的“批判与反思”意义是反思意义、史学意义的，那么其前述的“感同身受”的意义则是实践意义、教育学意义上的。为实现科学教育后一种意义的“历史感”，教育能做的且能够做好的只有讲述“科学史故事”。

科学史故事是以科学故事的形式编述的，对科学史上事件发生及其过程的描述，是从多样的角度、丰富的侧面描述的科学史情节的系列[13]。现实中，已有诸多教育学者注意到了“故事”的教育价值。Jerome Bruner说，“讲故事是人们理解自我生活和经历的一种方式，我们一直在故事中游弋。”[14]我国教育学者安桂清指出，“讲故事是最古老的教育形式，是保存、分享和纪念我们共同体的所有成员智慧的一种方式。我们生存的意义亦嵌入故事之中，因为已讲过的和正在讲的故事形塑了我们是谁、我们从哪里来、要到哪里去。”“首先，儿童可以通过故事获得自我概念并确证自我的力量。当儿童讲述个人故事时，他们的声音能够被听到和受到尊重，一种自我存在感和自豪感在内心升腾，讲故事使他们获得自信，并对未来充满希望。其次，故事能够保持儿童对世界的惊奇与兴趣。”[15]

如果科学教育采纳“科学史故事”的融入方式，则可以规避思路上的混乱和职业科学史家的指摘，完成科学教育与非科学教育的划界，从而更好地“运用”科学史，达成科学的教育目的。事实上，如果坚持用史学意义上的“真实”与“丰富”打量科学教育中的“史料运用”，会存在无尽的风险与烦恼，因为那种真实与丰富都是尚未确证与完结的。例如，伽利略是否做过落球试验？不同史家都有不同的解释；近代科学革命究竟肇始自哥白尼、伽利略、牛顿，还是其他人？其答案也并不唯一。总而言之，无论科学教育基于哪种历史观，似乎都逃脱不了“准历史”的指摘，唯一能做的，就是讲好科学史故事。之所以界定为“科学史故事”而非更为广义的“科学故事”，其原因是要强调这种故事也应该基于科学史的研究成果，应尽可能做到基本的历史真实，并愿意不断修正。因为真实性、丰富性与“历史感”的达成并不矛盾，甚至是历史感基本的条件之一。

（三）科学史故事何以实现科学教育：私密地拥有

科学史故事的呈现有利于历史感的达成，然而能否真正地发挥教育功能？这意味着科学史故事的功能不应是外在于教育的。科学教育作为一种知识传统与文化传统的教育，有其基本的知识与文化内容，传承并一点一滴地教授是科学教学的主要工作。科学史故事能为这一过程增添什么？需要看到，科学知识本身甚至是传授科学知识，都并不等于科學教育，严格的科学教育意味着对科学有文化的觉知。科学之于受过教育的人，不是外在于心灵的谋生工具或应试技能，而是完善人格的有机组分。科学文化与受教育者的生命合为一体，此时学生才能够被称为“拥有”科学。这才是真正的科学教育。显然，当前将科学仅拆解为概念、规律、方法等逻辑范畴展开教学是不够的，它抽掉了科学教育中意向性结构与使人“拥有”的基底。而科学史故事则能够为学生拥有科学提供基本的教学凭借，其缘于科学史故事在自我私密性与知识公共性之间提供的联结纽带。

加拿大著名教育现象学家马克思·范梅南在其教育学名著《儿童的秘密》一书中阐述了“秘密”的教育意涵。对于儿童来说，“秘密”的形成、拥有和保守，是一个人自我意识发展的重要维度。由于秘密的存在，儿童第一次体验到了自我与他人的疏离，也正是在这种疏离中，孤独、独立才开始显露，自我开始被构建。而“故事”则兼具私密性与公共性的性质，它既可以被不同的人讲述与聆听，也需要个体内在地体验到。

如图2所示，人类体验的私密性与公共性之间并非是绝然的鸿沟，而是连续的整体。秘密属于个人，是个体自我构建的基质，因此属于私密性的一极；知识具有公共性，因此处于另一极；“故事”则处于私密性与公共性之间，既沟通二者，又可成为两极转化的桥梁，其教育功能应该得到积极地发挥。

长期以来，科学教育理论大多强调了科学知识、体系的获得，鲜有关照，也难以关照学生对科学私密地体验。这使得科学教育者与学习者成为了“两面人”，肯定了科学对个体与社会发展的功用，然而无法在内心深处接纳、拥有科学。这也不免反映为公众科学素养的某种“危机”。而直接的反映则是，我国的科学课堂比科学的源出国家少了历史感。我们口中的科学事件与科学人物都是猎奇的“轶事（人）”，而非自己的“常事（人）”。所以，科学家的人格离我们的私密领域很远，科学的内涵与精神离课堂场域很远，因为我们尚未讲好科学史故事。事实上，我们身处一个故事贫乏的时代，虽然科学信息在网络上日益迅捷地传递，可以瞬间成为所有人共有的谈资，然而我们却失去了讲故事、听故事的机会，这是任何阅读都无法替代的。而当我们讲好科学史故事的时候，科学教育者与学习者的私密性领域被触及和沟通。此时，科学教育的“历史感”表现为给教者与学者的“在家感”，真正的科学教育也得以发生。

四、运用科学史故事达成历史感的路径

科学史故事使科学之教与科学之学都存在“在家感”，这对我国科学教育的发展有着更为特殊的意义。科学作为一种文化历史传统，并非是文化的“土产”。近代以来，关于科学与人文“两种文化”的矛盾与科技发展带来的环境问题、人类异化等问题也亟待教育给以积极地应对。对此，科学教育“历史感”的呼吁则可被视为科学教育的一种文化自觉。科学史故事的生成、讲述与聆听有助于科学文化—人文文化、西方文化—东方文化在科学教育中更为积极地交流，并且意在使科学的教与学从体知、感悟的意义上领会科学文化与整个人类文化的整体性。也只有整体与和谐的文化生态才能给人以“在家感”：朝向“家”的时候，科学教者与学者的私密性才能敞开，科学之教与学都亲切而自然，如同投向母亲的怀抱。一个文化大国的科学教育应该有这样的格局与追求。在具体的路径上，科学史故事的教育可从以下方面展开思考：

（一）科学史故事发生于时间意识之中

生成一个科学史故事并讲述出来并非易事，同样在现象学教育学的视野下，科学史故事的内在得以显露。“故事”作为“过去发生的事件”，必然存在时间性的维度，这就要求科学史故事的构思与讲述须发生在讲者与听者的内时间意识之中。胡塞尔谈到内时间意识的视域性特征时说，“每一个体验都是一条生成的河流，它本身原初地生产出不变的本质类型；滞留和前摄的不间断河流通过本身流动着的原真性阶段而得到中介。在原真性的阶段中，体验的活的现在相对于它的‘即将和‘而后被意识到。”[16]这意味着对故事的“拥有”不是靠单个的“回忆”或“想象”就能达成的。如同听一段音乐，人们听到的不是一个个的音符，而是一段连续的、整体的音乐，听音乐的每一刻都有之前的滞留和对下一刻的前摄，科学史故事也与此同理。一个科学人物只有在一段完整的时间中才能令人感到他的特质，一个事件只有在前后所有事件的背景中才能凸显它的意义所在。例如，当我们讲述近代科学革命故事的时候，应同时讲出宗教、天文学、物理学革命的“事件群”；当我们讲述牛顿故事的时候，可讲出他生命中不同时期的成就与发展，并讲出一种时间感，由此才能了解一个（比较）完整的牛顿。这样讲述出来的故事或许是信息复杂的，但这恰恰需要讲述者认真对待，即应该如作曲家和演奏家谱奏音乐一样构思，使不同的情节与信息在一个故事中汇成整体，给听者和谐的体验之流，以至于听者与讲者都能自然而欣喜地觉知这一切。这里，需要科学教学高超的艺术。

（二）科学史故事意味着意识的充盈

科学史故事还是“事件”，而事件需要在意识中真实地“发生”，这种发生意味着意识的“充盈”，即意识拥有了感性的材料（感觉材料和想象材料）。“充盈”意味着一个意识行为是否具有现象学意义上的直观性，即能否“直接把握到”[17]。科学史故事要充分体现历史感，自然应在讲故事时做到意识充盈。这并非仅是通过种种修辞使故事生动、形象，而是在讲述人物时使人感到真的“有人到来”，在讲述事件时使人感到真的“有事发生”。如前所述，科学史故事应该是意识中连续的整体，任何“形象”与“生动”一旦外在于意识，也就徒然无功且使意识的流动断裂了。例如，在讲述伽利略的故事时，当前的教科书文本普遍未能做到真正充盈的故事，而如果向学生描述“伽利略是宫廷乐师的后代，举止趾高气扬”，便会马上有所不同。曹天元在其科普名著《上帝掷骰子吗？——量子物理史话》中运用了这样的笔触：“我们的故事要从1887年的德国小城——卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）讲起。美丽的莱茵河从阿尔卑斯山区缓缓流下，在山谷中辗转向北，把南方温暖湿润的风带到这片土地上。” “赫兹全神贯注地注视着那两个几乎紧挨在一起的小铁球，然后合上了电路开关。”[18]这样的描述不仅是生动的，而且真如一首美妙的乐曲，使科学学习者的意识之流缓缓充盈，似乎被带入了赫兹实验的紧张场景。这样的科学史故事应该被多多讲起。

（三）科学史故事包蕴着原初意义

科学教育中的科学史故事何以区别于猎奇求异的“轶事”？这同样应出于科学教育之为教育的严格性，即需要传达科学的意义与精神。因此，科学史故事虽然小而生动，却应包蕴科学作为人类事业的原初意义。所谓原初意义，是整个文化世界的全部形態，是其“最初据以出现——必然据以出现的。” “正是按照这种意义”，它们“在过去生成，并且从那时起，在数千年间作为传统而存在，而且现在对于我们来说，仍然以继续起作用的生动形式存在着”。“原初意义对于每一认识的发生具有逻辑的在先关系，认识的获得物据此产生出来而不是相反。”[19]我國现象学家倪梁康谈到，“这里还须谈及胡塞尔哲学的一个定义：‘哲学本质上是一门关于真正开端的、关于起源、关于万物之本的科学。曾觉得这是现象学反对的大钞票，并不很是在意，但现在倒是越来越理解这个定义了。”“（原初意义）原初的明见性可以被直观到，当然是以本质直观的方式；或者说，它可以观念化地展示自己，还可以在观念化的过程中一再地被激活，在激活的过程中再加入新的意义，形成持续的积淀，从而成为有历史的、有生命的。”[20]因此，在很大程度上可以说：何为“少儿所宜”？即为原初意义。

科学的原初意义存在于它历史与文化的源头。在文化传统的意义上，“理论”与“理论生活”在古希腊的哲学传统中被赋予崇高的地位与庄严神圣的态度，并且“理论总有一种超越的和追求普遍的性质” [21]。这正是科学在精神层面的内涵，即怀着庄严、神圣的态度去追求普遍性、超越性的“理念世界”。这就是科学内在性与本质性的“原初意义”，这种精神为科学的概念、规律、方法奠基。虽然科学的形态不断流变，附加的功能不断增加，然而“追求本质”的原初意义则是科学之所以成为科學的内在根据。如果将科学教科书中所含有的所有科学史料划分为科学史故事、科学思想史、科学史观三个级次[22]，那么它们之间的关系则存在两种不同的观察方式，如图3、图4所示。

如图3所示，在科学史学的视域下，科学史观（编史纲领）是具有统摄性的，因此处于“科学史金字塔”的顶端；“科学思想史”处于中层位置；科学史故事是杂多无序的，只构成科学编史取用的素材，因此位于底部。而基于科学教育的立场，科学史观中必然存在科学的原初意义，科学思想史与科学史故事则依次奠基于科学史观之中，从而包蕴着原初意义。此时，科学史故事是金字塔的顶端，却只是露出海面的冰山一角。科学史观（原初意义）是不可缺失的基底，是一切科学教育意向孕育生发的源头。

教育立场的科学史故事应该是科学教育特殊“历史感”的选择。这样的科学史故事具体、充盈，给人科学精神的触动。正如曹则贤先生在他的“故事”中写道：“他们（物理学家）对周围的世界会因理解而赞美，因不理解加重好奇，而为了满足好奇心又去探究，所以很少表现出无聊的举动。或者说，他们因为理解了一小部分世界所以从容；因不理解绝大部分的世界，所以大部分时间都显得专注于某些事情。” “文化的最后成果是人格。物理学与人的交互作用会导致对物理学家人格的塑造。那些真正投入了物理世界的真正的物理学家们，因为有信仰、有追求，因为领略了一些自然的伟大与神奇，所以他们的外部动作和内心世界都能显示出一份从容、深邃、祥和。不是他们刻意追求深邃，而是物理学让浅薄于他们已经成为不可能。”[23]这样讲出的蕴含着科学原初意义的科学史故事诚然不易，然而由此可以窥见我国科学教育“历史感”的无限可能。

五、我国科学教育历史感的可能

“增强我国科学教育的历史感”，这是前述所有研究的出发点和归宿。然而，无论是单设的科学史课程还是科学史故事的融入，都无法算作这一目标的完成，不仅因为科学教育之历史感尚存别的可能，还因为已有的可能性还远未转化为现实。反思起来，“历史感”原是一个沉甸甸的重担，既担负起了科学教育应有的人文品性，又体察了科学学习者切己的身心体验。对于一个科学文化尚未浸润的文化大国，这一命题的提出是平实而高远的。

同时，作为一个科学教育与科学史哲研究的后发者，从诸多理论中做出理解并辨识出真正属于自己的道路，也是一个重要的挑战。而应对这一挑战的根本则在于是否能够保持最初面对我国科学教育实际所产生的直观与洞见，以及能否使我国科学教育工作的“原初意义”被时时“激活” 和“流转增值”。

在西方科学课堂中，教师的举手投足都体现着历史感，讲述故事如我国语文课上教师娴熟地引用典故一般自然，只因为科学家是他们的邻人或同乡，才知在科学教育上还有多少难以察觉的缺憾。因此，只有做出更为负责任的努力，使科学课堂不再充斥着题海演练、仅有概念方程，而是科学教师与学生之于科学都是“有故事的人”，科学课才能成为“有历史的课”。教师的讲课不是照本宣科，学生的学业表现也不是应对战争，而是“说出你的故事”。师生在举手投足间都有历史感，因为科学之为教育原应如此。

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