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第十二屆全國初中青年數(shù)學(xué)教師課例展示與研討活動課《代數(shù)推理》江西_周凌鶴

視頻標(biāo)簽:第十二屆全國初中青年

所屬欄目:初中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題:第十二屆全國初中青年數(shù)學(xué)教師課例展示與研討活動課《代數(shù)推理》江西_周凌鶴

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第十二屆全國初中青年數(shù)學(xué)教師課例展示與研討活動課《代數(shù)推理》江西_周凌鶴

文本框: 中國教育學(xué)會第十二屆初中青年
數(shù)學(xué)教師優(yōu)秀課展示與培訓(xùn)活動
 
 
 
 
 
 
 
 

觀察、思考、表達(dá)          
 
             ——感悟代數(shù)推理
 
 
 
 
 
 
授課教師:周凌鶴   江西省鷹潭市余江區(qū)實驗初中
 
202110

一、內(nèi)容與內(nèi)容解析
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指明“推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中. 推理是數(shù)學(xué)的基本思維方式,也是人們學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常使用的思維方式.”推理能力是數(shù)學(xué)思考能力中的一種,在《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》的數(shù)學(xué)思考目標(biāo)表述中,明確要求:“在參與觀察、實驗、猜想、證明、綜合實踐等數(shù)學(xué)活動中,發(fā)展合情推理和演繹推理能力,清晰地表達(dá)自己的想法. 合情推理用于探索思路,發(fā)現(xiàn)結(jié)論,演繹推理用于證明結(jié)論. 兩種推理功能不同,相輔相成.”因此培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求,也是數(shù)學(xué)課程和課堂教學(xué)的重要目標(biāo).
數(shù)與代數(shù)是數(shù)學(xué)課程內(nèi)容之一,代數(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,而且代數(shù)在日常生活中也具有非常重要的作用,現(xiàn)代社會生活中存在著大量的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律需要運(yùn)用代數(shù)知識去解讀、去探索. 鑒于推理能力和代數(shù)知識的重要性,代數(shù)推理能力作為學(xué)生推理能力在代數(shù)知識背景下的具體體現(xiàn),對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有非常重要的作用.
本節(jié)課學(xué)生通過揭秘讀心術(shù)游戲、驗證已知的結(jié)論,探究  的平方規(guī)律,揭秘印度乘法,進(jìn)一步理解運(yùn)用符號表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,提升符號意識,增強(qiáng)代數(shù)推理能力,體會符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式. 同時理解代數(shù)推理是一個過程,在這個過程中學(xué)生先通過觀察、歸納、提出猜想,然后用字母表示上述數(shù)量關(guān)系,再按照運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算,最后提供有說服力的解釋驗證猜想的正確性. 即一般化、表征、計算、驗證的過程. 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)將為后續(xù)初、高中的代數(shù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),同時為學(xué)生提供了一種理解與探究現(xiàn)實世界的方法.
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)重點:提升符號意識,理解并掌握代數(shù)推理的過程.
二、目標(biāo)和目標(biāo)解析
1. 目標(biāo)
(1)進(jìn)一步理解用字母表示數(shù),會用符號進(jìn)行運(yùn)算和推理.
(2)理解將代數(shù)式轉(zhuǎn)化成特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu).
(3)掌握代數(shù)推理的過程.
(4)初步學(xué)會應(yīng)用代數(shù)推理解決實際生活中的數(shù)學(xué)問題.
2. 目標(biāo)解析
目標(biāo)(1)解析:通過觀察讀心術(shù)游戲,獲得猜想并嘗試驗證. 對比舉例驗證和用符號化表達(dá)、符號化運(yùn)算來驗證的這兩種方法,幫助理解符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式,知道代數(shù)式可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性. 培養(yǎng)善于用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界的良好習(xí)慣,進(jìn)一步提升符號意識,養(yǎng)成利用數(shù)學(xué)符號論證問題的習(xí)慣.
目標(biāo)(2)解析:經(jīng)歷對研究對象的符號化表達(dá)、符號化運(yùn)算,在生生互動、師生互動中理解代數(shù)推理側(cè)重形式化、結(jié)構(gòu)化的恒等轉(zhuǎn)化,理解并掌握將代數(shù)式轉(zhuǎn)化成特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu)來解決問題,在此過程中也感受充分必要條件的意義. 逐步形成和發(fā)展推理能力、模型意識,培養(yǎng)科學(xué)精神.
目標(biāo)(3)解析:引導(dǎo)學(xué)生回顧解決問題的思考過程,反思解決問題的方法和結(jié)論,總結(jié)出運(yùn)用代數(shù)推理研究問題的過程. 幫助形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,形成評價與反思意識,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
目標(biāo)(4)解析:經(jīng)歷觀察、歸納獲得數(shù)學(xué)猜想,再符號化表達(dá)及運(yùn)算,并進(jìn)行形式化推理的過程,揭秘印度乘法的算法和算理. 感受代數(shù)推理提供了一種理解與探究現(xiàn)實世界的方法,感受代數(shù)推理在實際生活中的應(yīng)用,體會數(shù)學(xué)的價值,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗、增強(qiáng)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識.
  • 學(xué)生學(xué)情分析
八年級的學(xué)生好奇心和求知欲較強(qiáng),有一定觀察、歸納和表達(dá)能力,具備一定的活動經(jīng)驗. 在知識技能方面,他們已經(jīng)掌握了有理數(shù)加、減、乘、除、乘方及整式運(yùn)算,會用字母表
示數(shù)以及代數(shù)式的運(yùn)算,初步理解字母可以像數(shù)一樣進(jìn)行運(yùn)算和推理,通過字母運(yùn)算和推理得到的結(jié)論具有一般性. 為本課觀察、歸納獲得數(shù)學(xué)猜想、符號化表達(dá)和驗證提供了前提條件.
八年級學(xué)生在代數(shù)推理能力的一般化方面,學(xué)生大多能發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系,但用語言描述數(shù)量關(guān)系時不夠準(zhǔn)確;在代數(shù)推理能力的表征方面,對較復(fù)雜、抽象的情境難以用準(zhǔn)確的方式表示數(shù)量關(guān)系;在代數(shù)推理能力的運(yùn)算方面,學(xué)生能熟練的按照運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行計算,但思路不清晰、缺乏方向性,不知道將代數(shù)式合理的轉(zhuǎn)化進(jìn)行驗證;在代數(shù)推理能力的論證方面,會出現(xiàn)毫無邏輯的解釋,往往用舉例子驗證猜想是否正確.
基于以上分析,確定本節(jié)課的教學(xué)難點:運(yùn)用代數(shù)推理解決問題時,理解并掌握將代數(shù)式轉(zhuǎn)化成特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu).
四、教學(xué)策略分析
在教學(xué)活動中注重情境創(chuàng)設(shè),激發(fā)學(xué)生的興趣,體會數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,同時借助創(chuàng)設(shè)的情境滲透數(shù)學(xué)文化的人文價值與育人價值.
在教學(xué)設(shè)計中注重探究問題的設(shè)計. 情境創(chuàng)設(shè)中設(shè)計能引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)的問題. 在數(shù)學(xué)探究活動中結(jié)合具體的學(xué)習(xí)任務(wù),在學(xué)生的認(rèn)知起點和最近發(fā)展區(qū)內(nèi)設(shè)計有思維含量、有層次、有梯度的問題鏈.
在教學(xué)實施中引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、合作交流、總結(jié)反思等學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生在活動中發(fā)現(xiàn)和提出問題,經(jīng)歷觀察、歸納、猜想、計算、驗證等方式,積極主動參與代數(shù)推理的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用意識,促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展.
在本節(jié)課中,采取學(xué)生自評、生生互評、師生互評的方式,評價中既關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果,也重視學(xué)習(xí)的過程;既關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的水平,也重視學(xué)生在數(shù)學(xué)活動中所表現(xiàn)出來的情感與態(tài)度,幫助學(xué)生認(rèn)識自我、建立信心.
整節(jié)課的教學(xué)注重現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合,利用多媒體教學(xué),借助“希沃授課助手”實現(xiàn)師生之間、生生之間的成果共享,交流互助.
五、教學(xué)過程設(shè)計
環(huán)節(jié)1:激活認(rèn)知,游戲?qū)?
1. 師生完成“讀心術(shù)”互動游戲. 
游戲規(guī)則:
(1)任意寫一個兩位數(shù);
(2)交換該數(shù)的十位數(shù)字與個位數(shù)字,又得到一個數(shù);
(3)求原數(shù)與新數(shù)之和.
老師猜出學(xué)生心里想的數(shù),十位和個位的數(shù)字和.  
【設(shè)計意圖】游戲?qū)爰ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗和愉悅的數(shù)學(xué)情感.
在游戲中同學(xué)們通過觀察發(fā)現(xiàn)規(guī)律,發(fā)展合情推理能力,培養(yǎng)學(xué)生善于用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界的良好習(xí)慣.
2. 為什么當(dāng)你們說出原數(shù)和新數(shù)的和時,我能快速猜出原數(shù)十位和個位的數(shù)字和呢?
追問:這個猜想對于任何一個兩位數(shù)都成立嗎?請你試著驗證一下.
師生活動:學(xué)生獨(dú)立完成后選2種做法投屏展示,并分別讓學(xué)生解釋方法:
(1)舉例驗證;(2)用字母表示數(shù),并進(jìn)行代數(shù)式運(yùn)算.
【設(shè)計意圖】在課堂中充分給學(xué)生提供用語言描述數(shù)量關(guān)系的機(jī)會,加深學(xué)生對數(shù)量關(guān)系的理解,學(xué)生在交流時能進(jìn)行有條理的思考,能比較清楚地表達(dá)自己的思考過程與結(jié)果. 同時也復(fù)習(xí)了如何用字母去表示一個兩位數(shù),為后續(xù)探究活動里正確用字母表示數(shù)打下基礎(chǔ). 
3. 哪種方法更好?為什么?
【設(shè)計意圖】此環(huán)節(jié)通過對比兩種做法,使學(xué)生進(jìn)一步意識到,結(jié)論的正確性需要演繹推理的確認(rèn). 讓學(xué)生明白引入符號的必要性以及優(yōu)越性,進(jìn)一步感悟字母可以像數(shù)一樣進(jìn)行運(yùn)算和推理,通過字母運(yùn)算和推理得到的結(jié)論具有一般性. 養(yǎng)成利用數(shù)學(xué)符號論證問題的習(xí)慣,進(jìn)一步提升符號意識.
環(huán)節(jié)2:初步感悟,解釋結(jié)論.
1. 能被3整除的數(shù)有什么特征呢?
追問1:回憶一下小學(xué)時我們是如何得到這個結(jié)論的?
追問2:你覺得通過舉例就能驗證這個結(jié)論正確嗎?
追問3:那你有什么好方法?你想先從幾位數(shù)開始探究呢?
師生活動:在生生互動、師生互動中理清思路:用字母表示數(shù)并進(jìn)行代數(shù)式運(yùn)算,并從兩位數(shù)開始探究.
【設(shè)計意圖】讓學(xué)生理解符號的使用是數(shù)學(xué)表達(dá)和進(jìn)行數(shù)學(xué)思考的重要形式,感受運(yùn)用代數(shù)推理解決問題的必要性和優(yōu)越性,進(jìn)一步提升符號意識,養(yǎng)成利用數(shù)學(xué)符號論證問題的習(xí)慣.
2. 學(xué)生獨(dú)立完成. 驗證:當(dāng)一個數(shù)各位上的數(shù)的和能被3整除,那這個數(shù)就能被3整除.
【設(shè)計意圖】活動中安排學(xué)生獨(dú)立思考,是因為學(xué)生思考要獨(dú)立,這是積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的基礎(chǔ),同時也是對待問題時的良好習(xí)慣. 獨(dú)立思考、學(xué)會思考是創(chuàng)新的核心,創(chuàng)新意識的培養(yǎng)應(yīng)該貫穿數(shù)學(xué)教育的始終,它有助于形成學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神.
3. 學(xué)生上臺分享做法.
(1)做法1:只驗證了當(dāng)這個數(shù)是兩位數(shù)的情況,便覺得該結(jié)論是正確的.
(2)做法2:分類討論,驗證了當(dāng)這個數(shù)分別是二、三、四、五位數(shù)時的情況,通過類比推理,得出任意位數(shù)均可用上訴方法驗證,從而解釋該結(jié)論是正確的.
【設(shè)計意圖】數(shù)學(xué)不僅是運(yùn)算和推理的工具,還是表達(dá)和交流的語言,鼓勵學(xué)生能清晰、有條理的表達(dá)自己的思考過程,做到言之有據(jù),落筆有理,初步養(yǎng)成有邏輯地表達(dá)與交流的習(xí)慣. 通過對研究對象的符號表達(dá)、符號運(yùn)算、形式推理等,形成結(jié)論,讓學(xué)生理解代數(shù)推理問題側(cè)重形式化、結(jié)構(gòu)化的恒等轉(zhuǎn)化,掌握將代數(shù)式轉(zhuǎn)化成特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu)來解決問題,發(fā)展學(xué)生推理能力、抽象與概括能力、模型意識.
4. 通過以上兩個探究過程,你還能得到哪些結(jié)論?并說說理由.
師生活動:學(xué)生分享:當(dāng)一個數(shù)能被3整除,那這個數(shù)各位上的數(shù)的和就能被3整除. 并說明理由.
【設(shè)計意圖】有效的數(shù)學(xué)教學(xué)活動是教師教與學(xué)生學(xué)的統(tǒng)一,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展. 學(xué)生要敢于探索一些開放性的、非常規(guī)的數(shù)學(xué)問題. 通過以上的探究過程,讓學(xué)生感知充分必要條件的意義,發(fā)展學(xué)生邏輯推理能力.
環(huán)節(jié)3:再次感悟,形成方法.
1. 剛剛我們運(yùn)用代數(shù)推理去驗證了已知結(jié)論,那如何運(yùn)用它去研究一個新的數(shù)學(xué)問題呢?研究個位數(shù)是5的兩位數(shù)的平方的規(guī)律. 請你先獨(dú)立思考,再小組討論.
2. 小組派代表上臺分享找到的規(guī)律,并說明驗證的方法.
     (1)個位數(shù)是5的兩位數(shù)的平方,最后兩個數(shù)字都是25.
(2)個位數(shù)是5的兩位數(shù)平方等于十位數(shù)字乘比它大1的數(shù)的積的100 倍加上25.
設(shè)計意圖】這是一個由具體數(shù)值計算到符號公式表達(dá)的過程,即由特殊到一般的過程. 給學(xué)生充分的時間和空間去經(jīng)歷觀察、操作、歸納的過程,從而獲得猜想并進(jìn)行驗證,讓學(xué)生感悟,通過依次計算能利于發(fā)現(xiàn)事物的變化規(guī)律,規(guī)范學(xué)生有條理做事的習(xí)慣. 處理好講授與自主學(xué)習(xí)的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、積極探索、合作交流,體會和運(yùn)用代數(shù)推理解決問題的思想與方法,獲得基本的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗. 在與他人合作交流、解決問題的過程中,培養(yǎng)學(xué)生能夠嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點,并能較好地理解他人的思考方法與結(jié)論. 養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、獨(dú)立思考、合作交流的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,以及實事求是的科學(xué)態(tài)度.
在學(xué)生展示、交流過程中,綜合運(yùn)用學(xué)生自我評價、學(xué)生相互評價、教師評價的方式. 同學(xué)之間的感受是最直接、最真實的,讓學(xué)生自評、互評,引導(dǎo)他們形成積極的自我概念,讓學(xué)生間學(xué)會質(zhì)疑,學(xué)會互相欣賞、學(xué)習(xí)和借鑒,促使學(xué)生反思學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的情況,持續(xù)發(fā)展、提高學(xué)習(xí)效率.
3. 回憶一下,剛剛運(yùn)用代數(shù)推理去研究問題時經(jīng)歷了怎樣的過程?
設(shè)計意圖】教師注重對學(xué)生概括歸納、遷移運(yùn)用等方面學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生回顧解決問題的思考過程,反思解決問題的方法和結(jié)論. 學(xué)生能夠清晰的表達(dá)自己的想法,總結(jié)出運(yùn)用代數(shù)推理去研究問題時的過程是對一個實際問題,先通過觀察、歸納、提出猜想,然后用字母表示上述數(shù)量關(guān)系,再運(yùn)算,在此過程中將代數(shù)式根據(jù)問題轉(zhuǎn)化成特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu),來驗證該問題. 使學(xué)生積累經(jīng)驗、感悟思想,形成評價與反思意識.
環(huán)節(jié)4:鞏固深化,解決問題.
1. 師生PK游戲:計算11至19之間任意兩個自然數(shù)相乘的積.
師生活動:老師和學(xué)生代表進(jìn)行PK,結(jié)果老師算的又快又好. 激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和引發(fā)學(xué)生積極的數(shù)學(xué)思考,想弄明白為什么老師算的這么快?老師是怎么算的?
【設(shè)計意圖】數(shù)學(xué)游戲具有趣味性和挑戰(zhàn)性,使課堂教學(xué)在學(xué)生興趣盎然、積極思維的狀態(tài)中進(jìn)行,激發(fā)學(xué)生主動參與解決問題的愿望. 靈活設(shè)計游戲環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行有序思考,開展推理討論,鍛煉推理表達(dá),從而發(fā)展學(xué)生的推理能力.
2. 小組合作討論:
(1)先獨(dú)立思考再合作討論;
(2)說明老師是如何進(jìn)行計算的;
(3)解釋算法背后的理由.
【設(shè)計意圖】學(xué)生在與他人合作交流解決問題的過程中,能夠嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點,并能較好地理解他人的思考方法與結(jié)論. 在揭秘算法的過程中學(xué)生再次經(jīng)歷用合情推理發(fā)現(xiàn)結(jié)論、用演繹推理驗證結(jié)論的完整推理過程. 發(fā)展應(yīng)用意識,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γe累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,這對于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升極為有利.
3. 小組派代表上臺講解. 學(xué)生揭秘算法后,老師揭示這是印度計算乘法的算法以及它背后的算理.
【設(shè)計意圖】學(xué)生揭秘算法后將獲得成功感,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,激發(fā)學(xué)生探究數(shù)學(xué)的勇氣. 經(jīng)過探究前幾個環(huán)節(jié),學(xué)生已經(jīng)感受到代數(shù)推理為我們提供了一種理解與探究現(xiàn)實世界的方法,學(xué)生先通過觀察、歸納、獲得猜想,再利用代數(shù)式建立模型,最后進(jìn)行運(yùn)算來驗證猜想,從而對“印度乘法”的算理加以解釋說明,這是對學(xué)生代數(shù)推理能力的一次很好的升華. 學(xué)生運(yùn)用代數(shù)推理解決實際問題,感受代數(shù)推理在實際生活中的應(yīng)用,體會數(shù)學(xué)的價值,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗、增強(qiáng)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識.  
環(huán)節(jié)5:暢談體會,總結(jié)收獲
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你們有哪些收獲呢?
【設(shè)計意圖】引導(dǎo)每一個學(xué)生對自身學(xué)習(xí)行為的反思,啟發(fā)學(xué)生從知識、技能、方法、情感等方面自主小結(jié). 這樣充分尊重了個體差異,為每一個學(xué)生都創(chuàng)造了在活動中獲得數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的機(jī)會,也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力,關(guān)注不同層次的學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握. 期盼學(xué)生逐步養(yǎng)成整理知識、提煉思想方法的習(xí)慣,不斷提高運(yùn)用數(shù)學(xué)語言的素養(yǎng),日益增強(qiáng)數(shù)學(xué)總結(jié)、反思、質(zhì)疑、評價的意識.
  • 課堂教學(xué)目標(biāo)檢測
1. 研究個位數(shù)是5的數(shù)的平方的規(guī)律.
2. 查閱印度速算方法的資料,選擇一種感興趣的方法進(jìn)行驗證.
【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生會用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界. 將課堂內(nèi)的數(shù)學(xué)活動延伸到課堂外,讓學(xué)生查閱資料、獨(dú)立思考、合作交流、實踐檢驗、推理論證等多種形式的活動,以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的視域. 讓學(xué)生自主選擇感興趣的方法來進(jìn)行驗證,滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展,“讓不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展. ”

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