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第一单元《声音》大单元整体教学设计
教材版本 教科版 单元（或主题）名称 《声音》
单元主题 科科和研研是邻居，最近研研参加了一个比赛“制作创意小乐器”，于是天天在家里做试验。科科最近准备在家看书的，可是总听到一些奇奇怪怪的声音，但又不知道这些声音是从哪来的？郁闷的科科准备去找研研玩，到了研研家才发现，原来“罪魁祸首”就是研研。本来研研总是做不出满意的乐器就很烦了，被科科一说就更生气了：“我明明是在自己家做试验，怎么会吵到你呢？”于是，科科和研研就闹别扭了。同学们，如果让你们来解决这个事情，你们会怎么做呢？
课标要求 核心概念：物质的运动与相互作用（3-4年级） 学习内容：声音的传播（3-4年级） 1.例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 2.举例说明声音因物体振动而产生。 3.知道声音有高低和强弱之分；制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置，知道振动的变化会使声音的高低、强弱发生改变。 4.知道保护听力的方法。 学业要求：（3-4年级） 1.能在教师指导下设计实验，研究声音与物体振动的关系； 2.能解释声音产生与物体振动的关系，以及声音高低、强弱的改变与振动变化的关系。 3.能说明声音可以在不同物质中传播。
教材分析 在平时的生活经验中，学生已经能分辨声音一些基本特征，比如悦耳、刺耳等，有一定的感性认识。进入四年级,学生的探究方法和技能都有了很大程度的发展,因此,在本单元的学习中,学生将采用感官和各种辅助工具,对声音进行更为深入的探究。 “声音”这一单元共8课时,是为4年级学生设计的,里面的一系列活动可以帮助他们找到上述问题以及他们可能还会问到的一些声音问题的答案。本单元的前半部分,学生将探索一些关于声音的产生和传播,声音振动的频率与音高、声音的振幅与音量的关系的基本规律。 第1课“听听声音”,学生将听到不同的声音,并且去思考这些声音是怎样发出来的 并对听到的声音进行描述。回忆有关声音的知识和相关问题,并与同学进行描述。第2课“声音是怎样产生的”,当学生探索了由不同物体振动发出的声音后,声音是由振动产生的这一概念会得到初步的理解。第3课“声音是怎样传播的”,学生将认识到物体振动产生声音,这个振动同样会使它接触到的物体(包括气体)产生振动,这样声音就从一个地方传播到另一个地方。第4课“我们是怎样听到声音的”,学生通过一个鼓膜模型可以观察到人耳是怎样接受声音的。这种经历会加深学生对声音是怎样通过不同的物质传播的理解。第5课“声音的强与弱”和第6课“声音的高与低”,集中探讨声音的两个基本属性——音量、音高的产生与变化。通过改变尺子振动部分的长度,使振动的频率发生变化,而这种变化用肉眼是可以识别的。学生在仔细观察尺子振动快慢变化的同时,可以倾听到音高的相应变化。讨论尺子振动部分的长度、观察到的振动和相应音高的关系,学生可以建立起较高的音高是由较高的振动频率产生的这一概念。第7课“让弦发出高低不同的声音”,学生将进一步通过让弦发出高低不同的声音,探究声音的高低变化与物体振动频率的关系。第8课“制作我的小乐器”,学生在探究了乐器发声的秘密后,自己动手制作一个简单的小乐器,进一步理解物体的发声原理,体会科学与技术的密切联系。
学情分析 在平时的生活经验中，学生已经能分辨声音一些基本特征，比如悦耳、刺耳等，有一定的感性认识。进入四年级,学生的探究方法和技能都有了很大程度的发展,因此,在本单元的学习中,学生将采用感官和各种辅助工具,对声音进行更为深入的探究。
单元目标 科学观念： 声音因振动而产生。 声音在不同的介质中，可以向各个方向传播。 声音的高低、强弱与物体振动有关。 2.科学思维： 举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 举例说明声音因物体振动而产生。 知道声音有高低和强弱之分；制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置，知道振动的变化会使声音的高低、强弱发生改变。 懂的如何听到声音，知道保护听力的方法。 3.探究实践： 制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置，在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 能如实讲述事实，不盲从，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实，形成用事实说话的证据意识。 态度责任： 关注噪声的危害，懂得保护自己耳朵，树立自我保护意识。 乐于小组合作探究，能主动参与合作学习活动，愿意倾听他人的意见，积极分享自己的观点。 具有分析、反思、尝试运用多种探究方法的创新意识。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析 3.对声音的产生、传播、听声音、声音的强弱、高低、以及制作小乐器的测试性评价。 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试 2.探究声音的特点及如何控制声音。
单元课时课型规划 课时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务 （或问题） （一般1-2个） 达成评价1体验课听听声音了解声音的特征听到不同的声音,并且去思考这些声音是怎样发出来的。听到不同的声音,并且能分辨这些声音是怎样发出来的。1实验课声音是怎样产生的知道声音因物体振动而产生探索由不同物体振动发出声音。明确声音是由振动产生。1实验课声音是怎样传播的举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播通过实验认识声音在不同物质中可以向各个方向传播。认识声音在不同物质中可以向各个方向传播。1实验课我们是怎样听到声音的懂的如何听到声音，知道保护听力的方法学生通过一个鼓膜模型可以观察到人耳是怎样接受声音的。加深学生对声音是怎样通过不同的物质传播的理解。1实验课声音的强与弱知道声音有高低和强弱之分。集中探讨声音的两个基本属性——音量、音高的产生与变化。通过实验，掌握音量、音高的产生与变化。1实验课声音的高与低知道声音有高低和强弱之分集中探讨声音的两个基本属性——音量、音高的产生与变化。通过实验，掌握音量、音高的产生与变化。1实验课让弦发出高低不同的声音制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置通过让弦发出高低不同的声音,探究声音的高低变化与物体振动频率的关系。通过让弦发出高低不同的声音,探究声音的高低变化与物体振动频率的关系。1观察课制作我的小乐曲制作小乐器。自己动手制作一个简单的小乐器,进一步理解物体的发声原理,体会科学与技术的密切联系。自己动手制作一个简单的小乐器,进一步理解物体的发声原理,体会科学与技术的密切联系。
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1.6声音的高与低
教科版四年级上册
科科和研研的争论
单元主题
科科和研研是邻居，最近研研参加了一个比赛“制作创意小乐器”，于是天天在家里做试验。科科最近准备在家看书的，可是总听到一些奇奇怪怪的声音，但又不知道这些声音是从哪来的？郁闷的科科准备去找研研玩，到了研研家才发现，原来“罪魁祸首”就是研研。本来研研总是做不出满意的乐器就很烦了，被科科一说就更生气了：“我明明是在自己家做试验，怎么会吵到你呢？”于是，科科和研研就闹别扭了。同学们，如果让你们来解决这个事情，你们会怎么做呢？
单元主题
于是果果老师带着他们去探索声音的秘密……
孩子，我带你去探索一下吧！
我们找老师解决吧！
单元结构化活动
科科和研研的争论
帮助科科“不被吵到”
声音的特点、产生、传播
改变声音强弱、高低
帮助研研尽快制作出乐器
听听声音
声音是怎样产生的
声音是怎样传播的
我们是怎么听到声音的
声音的强与弱
声音的高与低
让弦发出高低不同的声音
制作我的小乐器
调解科科和
研研的矛盾
声音的高低
科科和研研终于终于解决了乐器的音量问题，可是他们的乐器，只能弹奏一个音调。为了能够解决这些问题，他们再次找到果果老师。这次果果老师把他们带到实验室一起探究声音的高与低与什么有关……
这次在果果老师的指导下，他们能找到答案吗？
故事导入
新知探究
活动一：猜想声音的高低与什么有关
高低好声音游戏规则
1.老师弹2个音，请你听一听这2个音有什么变化？
2.老师弹一组高低不同的声音，请你听听是从低到高还是从高到低变化的。
新知探究
活动一：猜想声音的高低与什么有关
音频1
音频2
音频3
音频4
音频5
音频6
音频7
音频8（汇总）
低
高
实验探究
活动二：探究声音高低与什么有关
实验一：探索铝片琴发音高低与什么有关
实验材料：一个铝片琴
实验探究
实验步骤 ：
（1）敲击铝片琴，使它发出高低不同的声音；
（2）观察铝片琴的结构，比较琴键发音的高低。
（3）填写实验记录，分析现象，得出结论。
注意观察琴片
实验一：探索铝片琴发音高低与什么有关
实验探究
实验记录：
实验结论：声音有高低的不同，铝片琴声音的高低取决于琴片的长短。
实验方法 琴键长短 音调高低
相同力气敲琴
相同力气敲琴
相同力气敲琴
实验一：探索铝片琴发音高低与什么有关
实验分析:同样材料由于大小不同,当用相同的力度敲击的时候,就可以发出高低不同的声音。
短
较长
最长
音调低
音调较高
音调最高
知识拓展
当我们在用相同的力度敲击琴片时，由于琴片的长短不同，音调的高低不同，长的琴片振动频率低，音调低;短的琴片振动频率高，音调高。
实验探究
实验材料：口琴
实验二：探索口琴发音高低与什么有关
实验步骤 ：
1.用相同的力度去吹奏口琴，发出高低不同的声音。反复吹三次。
2.仔细观察口琴的簧片，分析高低不同的声音和簧片有什么关系。
3.观察实验现象，填写记录，分析结论。
注意观察簧片
实验探究
实验记录：
实验结论：声音有高低的不同，口琴声音的高低取决于簧片的长短。
实验方法 琴片长短 音调高低
相同力气吹琴
相同力气吹琴
相同力气吹琴
实验二：探索口琴发音高低与什么有关
实验分析:口琴的发声部分是固定在簧板上的簧片,当用相同的力度吹奏口琴的时候,就可以发出高低不同的声音。
短
较长
最长
音调低
音调较高
音调最高
知识拓展
口琴可发出多种不同音调的声音，这是由于口琴内有长短不同的簧片，长簧片振动频率低，音调低;短簧片振动频率高，音调高。反映声音高低特性的是音调与物体振动的频率，物体振动得快，音调就高;物体振动得慢，音调就低。对于口琴中的簧片来说，长度越长、越厚的簧片振动起来会越难一些，所以频率会低一些，音调也相应低一些。
实验探究
实验材料：钢尺
实验三：探索钢尺发音高低与什么有关
实验步骤 ：
1.将钢尺放到桌面上，轻轻弹动，使它发出声音。
2.改变钢尺伸出桌面长短，分别：5~6厘米、10~11厘米、15~16厘米、20~21厘米。用相同的力气弹动钢尺。
3.观察实验现象，填写记录，分析结论，并用制作音高变化柱形图。
实验探究
实验记录：
实验结论：声音高低与钢尺伸出桌面的长度有关，钢尺伸出桌面的长度越短，声音越高；钢尺伸出桌面的长度越长，声音越低。
实验方法 钢尺伸出长短 音调高低
相同力气弹钢尺 5~6厘米
相同力气弹钢尺 10~11厘米
相同力气弹钢尺 15~16厘米
相同力气弹钢尺 20~21厘米
实验三：探索钢尺发音高低与什么有关
音调低
音调较高
音调次高
音调最高
实验探究
实验三：探索钢尺发音高低与什么有关
探讨研究
1.从钢尺振动长度与声音高低实验的记录表和柱形图中,你能发现声音高低与物体振动之间的关系吗
音高的变化与物体的振动频率有关。钢尺伸出桌面的长度越短，声音越高，钢尺伸出桌面的长度越长，声音越低。
活动三：声音高低的原理及应用
研讨探究
2.通过以上三个实验，你认为发声物体的声音高低变化有怎样的规律
声音的高低可以用音高来描述，音高是描述物体振动快慢的一个量。物体振动得越快，发出的声音越高;振动得越慢，发出的声音越低。
活动三：声音高低的原理及应用
研讨探究
3.根据图中物体，推测声音高低变化，并说明理由？
活动三：声音高低的原理及应用
音叉粗、长，振动慢，声音低。
音叉细、短，振动长，声音高。
钢管粗，振动慢，声音低。
钢管细，振动快，声音高。
编钟长、大，振动慢，声音低。
编钟短、小，振动快，声音高。
研讨探究
3.根据图中物体，推测声音高低变化，并说明理由？
经过逐敲击，我们发现粗、长的物体发出的声音低；细、短的物体发出的声音高。因为声音的高低与物体的长短、粗细(振动频率)有关，物体越细、越短，振动得越快发出的声音越高，反之则越低。
活动三：声音高低的原理及应用
生活应用
同学们，为什么男生声音低，女生声音高呢？
音调与发声物体的振动频率有关系，频率越高，音调也越高。男女同学由于生理上的原因，声带的薄厚和宽窄不同，通常男同学的声带厚且宽，振动频率低，而女同学的声带一般都比较薄且窄，所以振动的频率是不一样的，男同学的声带的振动频率低，发出的声音也就比女同学所发出的声音低。
课堂练习
一、填空题
（1）音高是由物体振动的 （ ）决定的。振动越快，发出的声音就 （ ） ；振动越慢，发出的声音就 （ ）。
（2）想让钢尺声音变高，需要让钢尺振动（ ）。
（3）声音的高低与物体（ ）大小有关。
快慢
低
高
变快
快慢
（1）快速拉琴时发出的声音高。（ ）
（2）物体振动越快，音调越高。（ ）
（3）我们要让物体音调变高，需要增大振动幅度。（ ）
二、判断对错
用橡皮筋自制一个古琴，让它发出高低不同的声音。
作业布置
板书设计
1.5 声音的高与低
振动越快，声音越高；
振动越慢，声音越低；
谢谢
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第6课时《声音的高与低》教学设计
一、教学目标
科学观念：声音的高低可以用音高来表示。物体振动得越快，发出的声音越高;物体振动得越慢，发出的声音越低。
科学思维：通过对现象进行比较、分析、归纳，找到声音高低变化的原因。
科学探究：通过对比实验研究，能对实验现象进行记录及分析，将振动的快慢与其声音高低联系起来，得到声音高低变化的原因。。
态度责任：养成勤于观察,乐于动脑的习惯。
二、教学重难点
重点：知道声音的高低可以用音高来表示。物体振动得越快，发出的声音越高;物体振动得越慢，发出的声音越低。
难点：通过描述尺子伸出桌面长度不同时振动的快慢和发出声音高低的变化情况，提高有根据的推测和科学操作的能力。
三、评价任务（根据需要设计评价量规）
1.活动一能积极参与课堂游戏，并且猜想声音高低产生的原因。
小组评价量表1
评价内容 标准 星等
参与课堂游戏，对声音强弱的原因提出合理猜想。 积极参与游戏得1； 能对声音高低产生的原因进行合理猜测，提及物体振动得1提及物体振动快慢得2。 （ ）
2.动手操作，观察实验现象归纳得出实验结论。
小组实验评价量表2
评价内容 评价标准 星等
实验一：探索铝片琴发音高低与什么有关 1.积极参与实验，分工明确，得1☆。 2.认真如实填写实验记录表得1☆。 3.能根据实验记录分析出结论：声音有高低的不同，铝片琴声音的高低取决于琴片的长短，得2☆。 （ ）☆
实验二：探索口琴发音高低与什么有关 1.积极参与实验，分工明确，得1☆。 2.认真如实填写实验记录表得1☆。 3.能根据实验记录分析出结论：声音有高低的不同，口琴声音的高低取决于簧片的长短，得2☆。 （ ）☆
实验三：探索钢尺发音高低与什么有关 1.积极参与实验，分工明确，得1☆。 2.认真如实填写实验记录表得1☆。 3.能根据实验记录分析出结论：声音高低与钢尺伸出桌面的长度有关，钢尺伸出桌面的长度越短，声音越高；钢尺伸出桌面的长度越长，声音越低，得2☆。 4.能绘制出音高变化柱形图，得1☆。 （ ）☆
3.根据实验结论，分析声音高低与振动之间得关系；说出声音高低变化的规律；观察物体说出高低音怎么变化，并说出理由。
小组评价量表3
评价内容 标准 星等
分析声音高低与振动之间的关系 积极参与讨论1； 得出音高的变化与物体的振动频率有关得2。 （ ）☆
说出声音高低变化的规律 积极参与讨论1； 得出声音高低变化的规律（物体振动得越快，发出的声音越高;振动得越慢，发出的声音越低。）得2。 （ ）☆
观察物体说出高低音怎么变化并说出理由。 积极参与讨论1； 知道声音的高低与物体的长短、粗细(振动频率)有关，物体越细、越短，振动得越快发出的声音越高，反之则越低，得2。 （ ）☆
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 科科和研研终于解决了乐器的音量问题，可是他们的乐器，只能弹奏一个音调。为了能够解决这些问题，他们再次找到果果老师。这次果果老师把他们带到实验室一起探究声音的高与低与什么有关。在果果老师的指导下，他们能找到答案吗？ 通过故事情境，活跃课堂氛围，激发学生探究新知的积极性。 学生融入故事情节，对能够联系本节内容的，要给予积极评价。
（二）探究活动 评价活动一：猜想声音的高低与什么有关 同学们其实生活中有许多声音，它们有高有低，现在我们做一个游戏，体验一下吧！ 游戏1：高低好声音 1.老师弹2个音，请你听一听这2个音有什么变化？（拨弹尤克里里，发出强弱不同的声音） 2.老师弹一组高低不同的声音，请你听听是从低到高还是从高到低变化的。 游戏2：听音辨高低 老师依次播放7个音频，学生判断是从低到高还是从高到低变化的。 再播放汇总的音频。 教师提出问题：声音的高低怎么形成呢？ 学生交流提出猜想。 评价活动二：探究声音高低与什么有关 下面我们用实验来证明自己的猜想吧！ 实验一：探索铝片琴发音高低与什么有关 实验材料：一个铝片琴 实验步骤： （1）敲击铝片琴，使它发出高低不同的声音； （2）观察铝片琴的结构，比较琴键发音的高低。 （3）填写实验记录，分析现象，得出结论。 记录实验现象： 实验方法琴键长短音调高低相同力气敲琴短音调低相同力气敲琴较长音调较高相同力气敲琴最长音调最高
实验分析:同样材料由于大小不同,当用相同的力度敲击的时候,就可以发出高低不同的声音。 实验结论：声音有高低的不同，铝片琴声音的高低取决于琴片的长短。 实验二：探索口琴发音高低与什么有关。 实验材料：口琴 实验步骤： 1.用相同的力度去吹奏口琴，发出高低不同的声音。反复吹三次。 2.仔细观察口琴的簧片，分析高低不同的声音和簧片有什么关系。 3.观察实验现象，填写记录，分析结论。 记录实验现象： 实验方法琴片长短音调高低相同力气吹琴短音调低相同力气吹琴较长音调较高相同力气吹琴最长音调最高
实验分析:口琴的发声部分是固定在簧板上的簧片,当用相同的力度吹奏口琴的时候,就可以发出高低不同的声音。 实验结论：声音有高低的不同，口琴声音的高低取决于簧片的长短。 知识拓展：口琴可发出多种不同音调的声音，这是由于口琴内有长短不同的簧片，长簧片振动频率低，音调低;短簧片振动频率高，音调高。反映声音高低特性的是音调与物体振动的频率，物体振动得快，音调就高;物体振动得慢，音调就低。对于口琴中的簧片来说，长度越长、越厚的簧片振动起来会越难一些，所以频率会低一些，音调也相应低一些。 实验三：探索钢尺发音高低与什么有关 实验材料：钢尺 实验步骤： 1.将钢尺放到桌面上，轻轻弹动，使它发出声音。 2.改变钢尺伸出桌面长短，分别：5~6厘米、10~11厘米、15~16厘米、20~21厘米。用相同的力气弹动钢尺。 3.观察实验现象，填写记录，分析结论，并制作音高变化柱形图。 记录实验现象： 实验方法钢尺伸出长短音调高低相同力气弹钢尺5~6厘米音调低相同力气弹钢尺10~11厘米音调较高相同力气弹钢尺15~16厘米音调次高相同力气弹钢尺20~21厘米音调最高
实验结论：声音高低与钢尺伸出桌面的长度有关，钢尺伸出桌面的长度越短，声音越高；钢尺伸出桌面的长度越长，声音越低。 画出音高变化柱形图。 评价活动三：声音高低的原理及应用 通过实验知道声音的高低与什么有关。现在咱们根据自己小组实验情况，来回答老师几个问题，教师组织活动。 1.从钢尺振动长度与声音高低实验的记录表和柱形图中,你能发现声音高低与物体振动之间的关系吗 学生讨论，得出结论。 音高的变化与物体的振动频率有关。钢尺伸出桌面的长度越短，声音越高，钢尺伸出桌面的长度越长，声音越低。 2.通过以上三个实验，你认为发声物体的声音高低变化有怎样的规律 学生讨论，得出结论。 声音的高低可以用音高来描述，音高是描述物体振动快慢的一个量。物体振动得越快，发出的声音越高;振动得越慢，发出的声音越低。 3.推测声音高低变化，并说明理由？ 学生讨论，得出结论。 经过逐个敲击，我们发现粗、长的物体发出的声音低；细、短的物体发出的声音高。 因为声音的高低与物体的长短、粗细(振动频率)有关，物体越细、越短，振动得越快发出的声音越高，反之则越低。 活动一： 在教师的指导下，通过游戏感受声音的高低的效果，并提出猜想。 活动二： 通过实验验证声音高低与振动快慢有关。 活动三： 交流意见，加深理解，利用所学知识解决问题。 活动一： 教师观察学生是否能够认真参与游戏，并且能够猜想声音的高低是怎么形成。填写量规1。 活动二： 教师通过引导学生完成实验，对实验现象进行记录，并且分析出决定声音的高低的因素。完成量规2评价。 活动三： 利用所学知识，以小组为单位，对教师所提问题展开讨论并回答。教师进行评价。完成量规3。
（三）生活应用 同学们，为什么男生声音低，女生声音高呢？ 学生猜想，教师引导，得出结论。 音调与发声物体的振动频率有关系，频率越高，音调也越高。男女同学由于生理上的原因，声带的薄厚和宽窄不同，通常男同学的声带厚且宽，振动频率低，而女同学的声带一般都比较薄且窄，所以振动的频率是不一样的，男同学的声带的振动频率低，发出的声音也就比女同学所发出的声音低。 拓宽领域挥新知、知识运用巧迁移。 观察学生是否积极参与课堂谈论以及对生活现象解释。
（四）知识总结 学生自主总结，用简报或思维导图等形式，进行展示。 帮助学生学会设计思维导图，通过导图总结归纳本节课内容。 教师考查学生运用思维导图进行归纳总结的能力，及时给予评价。
四、成果集成
知道声音的高低可以用音高来表示。物体振动得越快，发出的声音越高;物体振动得越慢，发出的声音越低。
五、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空。
（1）音高是由物体振动的 （ ）决定的。振动越快，发出的声音就 （ ） ；振动越慢，发出的声音就 （ ）。
（2）想让钢尺声音变高，需要让钢尺振动（ ）。
（3）声音的高低与物体（ ）大小有关。
2.判断。
（1）快速拉琴时发出的声音高。（ ）
（2）物体振动越快，音调越高。（ ）
（3）我们要让物体音调变高，需要增大振动幅度。（ ）
答案：
1.（1）快慢 高 低（2）变快（3）振动快慢
2. （1）√ （2）√ （3）×
【综合实践类作业】
用橡皮筋自制一个古琴，让它发出高低不同的声音。
板书设计
七、教学反思
本节课我以新课程标准为依据。我根据四年级学生的心理特点及其认知规律，用故事引入，采用了直观教学和实验探究的教学方法。通过前几课的学习，学生已经知道声音是物体振动产生的，而振动的幅度决定着声音的大小，学生研究声音时，已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来。在本课，我将设计多个活动，通过多种探究活动，去认识声音的另一个基本属性——音高。
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