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(共24张PPT)
解暗箱
第三单元 简单电路
苏教版（新教材）四年级
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第10课
课堂导入
如果男孩不松开手，怎么判断他握着的导线是连着的还是断开的？
可以把这根导线接入电路检测装置，如果小灯泡亮，导线是连通的；小灯泡不亮，导线就是断开的。
探究新知
手握导线且不松开手时，导线的电路连接情况被遮挡，无法直接观察。类似这种内部电路连接不可见的装置称为电路暗箱。
借助电路检测装置，可以根据外部检测现象来推测其内部电路结构，这个过程叫做解暗箱。
如果男孩不松开手，怎么判断他握着的导线是连着的还是断开的？
探究新知
1.检测暗箱内导线的连接情况。
①将检测装置与暗箱外的两个触点相连，根据小灯泡的亮灭情况判断这两个触点之间是否有导线相连。
检测前，要先对电路检测装置进行自检！
探究新知
②检测时按照一定的顺序，确保触点组合不遗漏。
方法：
以A开始，依次为：AB，AC；
再以B开始，依次为：BC。
探究新知
检测器的小灯泡亮了
检测器的小灯泡不亮
导线是连着的
导线是断开的
探究新知
③将检测结果记录下来，并推测暗箱内导线的连接情况。
√
√
√
有导线
无导线
无导线
灯泡亮→两点之间有导线；灯泡不亮→两点之间没有导线。
探究新知
2.在简单电路中增加一节干电池或一个小灯泡，观察小灯泡的亮度有没有变化，把结果（亮度不变／变暗／更亮）记录在方框里。
增加一节干电池
更亮
如果增加的电池和原电池是反向连接的，试一试，灯泡会发生什么现象呢？
电池反向连接，灯泡不亮
探究新知
2.在简单电路中增加一节干电池或一个小灯泡，观察小灯泡的亮度有没有变化，把结果（亮度不变／变暗／更亮）记录在方框里。
增加一个小灯泡
变暗
如果把增加小灯泡换成增加其他用电器，原灯泡会发生什么现象呢？
增加其他用电器，灯泡变暗
探究新知
解暗箱时，有以下几种情况：
①灯泡不亮 → 两点之间没有导线，元件损坏等形成了断路，或者里面有电池，但是和外面的电池反向连接。
②灯泡亮 → 两点之间有导线。
③灯泡更亮 → 两点之间增加了电池。
④灯泡变暗 → 两点之间增加了灯泡或其他用电器。
知识归纳:
探究新知
解暗箱时，怎样检测才科学，做到不重复不遗漏呢？
三个接线端：
①以A开始，依次为：AB，AC；
②再以B开始，依次为：BC；
③把上面的所有情况，依次将接线端对换，即：BA，CA，CB
探究新知
解暗箱时，怎样检测才科学，做到不重复不遗漏呢？
四个接线端：
①以A开始，依次为：AB，AC，AD；
②再以B开始，依次为： BC，BD；
③再以C开始，依次为：CD;
④把上面的所有情况，依次将接线端对换，即：BA，CA，DA，CB，DB,DC.
探究新知
我们一起来归纳一下，如何解暗箱:
灯泡明暗变化 两点之间的推测结果 暗箱触点对换后的明暗情况
更亮
变暗
亮度不变
不亮
增加了电池
不亮
增加了小灯泡或其他用电器
小灯泡的明暗情况
变暗
增加了导线
亮度不变
可能电路形成了断路
不亮
可能增加了反向连接的电池
更亮
观察这个表格，我们可以发现：
1.当检测装置的灯泡不亮时，有两种情况的可能，需要对换暗箱触点的接线后才能判断。其他三种情况，只需要一次就可以判断。
2.只有中间是电池时，暗箱触点的接线对换后，小灯泡的明暗情况不一样，其他几种情况，对换后小灯泡的明暗情况与对换前一致。
探究新知
设计并制作一个电路暗箱。
要求：设计一个有四个触点的电路暗箱，只要实现小灯泡“亮度不变”“更亮”“变暗”三种情况中的任意两种即可。
探究新知
设计并制作一个电路暗箱。
1.研讨与设计：小组内完成设计图，确定各触点之间是连接了导线、干电池或小灯泡，还是断开的。
暗箱的设计图
探究新知
设计并制作一个电路暗箱。
2.制作与检测：按照设计图完成电路暗箱的制作，并检测效果是否与设计意图一致。
探究新知
设计并制作一个电路暗箱。
3.解暗箱大挑战：小组互换电路暗箱进行检测，将检测结果记录下来，并推测暗箱里的电路连接情况。
探究新知
设计并制作一个电路暗箱。
4.交流与反思：把推测的电路连接图与暗箱设计图进行比较，如不相符，找出其中的问题和可能的原因。
一、选择题
1. 把暗箱两个触点接到电路检测器上，小灯泡亮度不变，说明两点之间接的是（ ）
A. 电池 B. 导线 C. 小灯泡
2. 检测暗箱，小灯泡变得更亮，说明两个触点之间可能接入了（ ）
A. 导线 B. 小灯泡 C. 一节干电池
3. 检测暗箱触点时小灯泡不亮，下面说法错误的是（ ）
A. 两点之间一定接了导线
B. 两点之间是断开的
C. 内部电池和检测器电池反向连接
课堂练习
B
A
C
二、判断题（对的打√，错的打 ×）
1. 检测电路暗箱，可以拆开盒子直接看里面的电路。（ ）
2. 检测暗箱时要按顺序检测所有触点组合，不能漏掉。（ ）
3. 暗箱两点之间接入其他用电器，检测器小灯泡会变暗。（ ）
4. 只要小灯泡不亮，就代表两个触点之间什么都没有。（ ）
5. 暗箱内部接电池的时候，把接线对换，灯泡明暗会发生变化。（ ）
课堂练习
×
√
√
×
√
课堂小结
小朋友们，通过今天的学习，你有哪些收获呢？
作业布置
2.8 动物的生命周期
一、生命周期共同阶段
出生 → 生长发育 → 繁殖 → 死亡
二、典型动物
鱼：卵→幼体→幼鱼→成鱼（不变态发育）
蛙：卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙（变态发育）
三、人类
胎儿→婴儿→儿童→成年→老年
四、生命理念
尊重生命，保护动物
查阅资料，了解电气工程师是如何检查电路故障的。
板书设计
第 10 课 解暗箱
检测器先自检，有序检测各触点
亮 — 导线，
更亮 — 电池，
变暗 — 用电器，
不亮 — 断路或反接电池
依据现象，推理暗箱内部电路
课后反思
本课教学中，情境导入有效调动学生好奇心，学生动手实验参与度较高。多数学生掌握检测器自检、有序检测的基本操作，但部分学生对灯泡不亮存在双重原因理解浅显，容易直接判定触点间断开。教学中要强化调换触点复测的必要性。部分小组会出现接线接触不良干扰实验，课前应提前检查器材。后续教学要继续引导学生细致分辨灯泡亮度变化，强化证据推理的科学思维训练。小学科学苏教版（新教材）四年级上册
第三单元第10课《解暗箱》教学设计
一、基本信息
教材版本：苏教版新教材小学科学四年级
课节：第三单元第 10 课
课时：1课时
授课时长：40 分钟
授课对象：四年级学生
二、教学目标
（一）科学观念
1.知道什么是电路暗箱，暗箱内部电路无法直接观察，可以依靠外部检测现象推测内部结构。
2.理解不同检测现象对应的内部电路：灯泡亮度不变代表两点间是导线；灯泡变亮代表接入电池；灯泡变暗代表接入小灯泡或者其他用电器；灯泡不亮代表断路或者电池反向连接。
3.认识电池反向连接时电路不通，小灯泡不会发光。
（二）科学思维
1.能够根据检测器小灯泡的亮灭、亮度变化证据，推理暗箱内部的电路连接，建立现象与内部结构之间的逻辑联系。
2.学会有序思考，掌握触点检测顺序，做到检测触点组合不重复、不遗漏；能意识到灯泡不亮存在多种可能性，需要调换触点进一步验证。
3.能对比推测的电路和实际暗箱电路，分析推测出现偏差的原因。
（三）探究实践
1.学会组装电路检测装置，知道检测前需要先对检测器进行自检。
2.能够按照科学顺序完成暗箱各个触点的检测，如实记录实验现象，根据现象推测内部电路。
3.小组合作，设计、制作简易电路暗箱，开展 “解暗箱” 探究挑战，提升动手操作与小组协作能力。
（四）态度责任
1.尊重实验现象，重视证据，养成实事求是的实验习惯。
2.体会解暗箱在生活中的应用，感受工程师排查电路故障的科学思路，乐于开展电路探究。
3.小组实验中分工合作，愿意倾听同伴观点，积极交流实验发现。
三、教学重难点
教学重点：利用电路检测器检测电路暗箱，根据灯泡亮度变化推测暗箱内部电路连接。
教学难点：有序完成全部触点检测；理解灯泡不亮存在多种原因，懂得调换触点进行验证。
四、教学准备
教师准备：多媒体课件，电路暗箱，完整电路检测装置，导线、电池、小灯泡若干。
学生分组准备：电池、电池盒、小灯泡、灯座、导线，三触点、四触点电路暗箱，实验记录单。
五、教学过程（40 分钟）
（一）课堂导入：情境设问，引出问题（5 分钟）
教师出示课件情境：男孩双手握住导线中间，手不松开，导线中间部分被手掌遮挡，无法直接看到导线内部是连通还是断开。向学生抛出核心问题：男孩不松开手，我们要怎样判断他手中握着的导线是连着的还是断开的？
请学生自由发言，调动学生前面对简单电路学习的已有知识。学生思考后，教师引导得出解决方案：把这根被握住的导线接入电路检测装置，如果小灯泡亮起来，说明导线是连通的；如果小灯泡不亮，说明导线是断开的。
教师顺势讲解概念：像这样内部电路连接被遮挡，肉眼不能直接观察内部情况的装置，叫作电路暗箱。借助外部检测装置，依靠观察到的外部现象，推测看不见的内部电路结构，这个探究过程就叫做解暗箱。板书课题：解暗箱，进入新课探究。
（二）探究新知 1：检测暗箱内导线的连接情况（11 分钟）
教师过渡：我们现在面对一个三触点（A、B、C）的电路暗箱，盒子内部看不见，我们要怎样检测暗箱内部导线的连接情况？
首先强调操作要点：检测暗箱之前，一定要先对电路检测装置进行自检。教师演示自检操作，把检测器的两根检测头直接触碰，如果小灯泡发光，代表检测器完好，可以开展实验；小灯泡不发光，就要检查电池、导线、小灯泡，排除检测器自身故障。
接着讲解检测操作：
第一，将自检合格的检测装置分别连接暗箱的两个触点，依靠小灯泡亮灭，判断两个触点之间是否有导线相连。
第二，检测必须遵循一定顺序，保证触点组合不遗漏、不重复。以三触点 A、B、C 为例，先从 A 触点开始，依次检测 AB、AC；再从 B 触点开始，检测 BC。同时课件展示现象：检测器小灯泡亮，代表两点之间有导线；检测器小灯泡不亮，代表两点之间没有导线。
第三，及时记录每一组触点的检测结果，根据记录的现象，推测暗箱内部导线的实际连接情况。
教师提问拓展：如果暗箱里面不只有导线，还增加电池或者小灯泡，检测器灯泡会出现什么变化？引出下一部分实验。
（三）探究新知 2：增加元件，观察小灯泡亮度变化（8 分钟）
教师布置对比观察任务，在简单电路中，分别增加一节干电池、增加一个小灯泡，仔细观察小灯泡亮度变化，记录现象。
第一个实验：给原有简单电路增加一节干电池。学生分组操作，学生可以观察到小灯泡变得更亮。教师追加探究问题：如果新增的电池和原有电池反向连接，灯泡会出现什么现象？学生动手尝试后得出现象：电池反向连接，灯泡不亮。
第二个实验：在简单电路中增加一个小灯泡，学生观察现象，小灯泡变暗。继续拓展提问，如果换成增加其他用电器，原灯泡会怎样？学生实验后总结：增加其他用电器，小灯泡同样会变暗。
教师带领学生归纳四种检测现象对应的暗箱内部情况：灯泡不亮，代表两点间断路，也可能内部电池和检测器电池反向连接；灯泡亮，代表两点之间有导线；灯泡更亮，代表两点之间增加电池；灯泡变暗，代表两点之间接入灯泡或者其他用电器。
教师进一步讲解触点完整检测方法：因为电池有正负极，元件有连接方向，检测完 AB、AC、BC 之后，还需要把接线对换，依次检测 BA、CA、CB。拓展四触点暗箱检测顺序，先依次检测 AB、AC、AD，BC、BD，CD；之后全部配对接线对换复测。
引导学生发现关键规律：只有暗箱内部接电池的时候，触点接线对换，灯泡明暗才会发生改变；接入导线、小灯泡的时候，调换接线，灯泡明暗不会改变。灯泡不亮存在两种可能性，需要调换接线才能区分，其余现象一次检测就可以判断。
（四）探究新知 3：设计并制作电路暗箱，解暗箱大挑战（10 分钟）
出示活动要求：小组合作，设计制作一个拥有 A、B、C、D 四个触点的电路暗箱，实现 “亮度不变、更亮、变暗” 三种效果当中的任意两种。
活动分为四个步骤开展。
第一步，研讨与设计。
小组内部讨论，绘制暗箱设计简图，确定每一组触点之间接导线、干电池、小灯泡，还是保持断开状态。
第二步，制作与检测。
小组成员分工，按照设计图纸完成暗箱制作，完成之后，小组先用检测器自我测试，确认实验现象和自己设计想要达成的效果保持一致。
第三步，解暗箱大挑战。
各个小组互相交换制作完成的电路暗箱。拿到陌生暗箱后，按照学到的顺序完成全部触点检测，认真记录小灯泡明暗情况，推测这个暗箱内部的电路连接情况。
第四步，交流与反思。
各小组把自己推测出来的电路连接图，和暗箱原本的设计图进行对比。组织学生思考，如果推测结果和真实设计不一致，会是什么原因，如接线接触不良、检测器故障、亮度观察判断不准等。
教师小结：解暗箱就是依靠外部收集的证据，推理看不见的内部，这也是工程师检修很多看不见内部的设备时会用到的科学方法。
（五）课堂练习、课堂小结、布置作业（6 分钟）
1. 课堂练习。
完成课件中的选择题、判断题，学生独立思考作答，师生共同订正答案，巩固本课操作要点与知识概念。
2. 课堂小结。
师生一起回顾本节课所学：什么是电路暗箱，检测器必须先自检；检测触点要有顺序，还要对换接线复测；不同灯泡亮度对应不同内部元件；依靠现象证据推理看不见的内部结构就是解暗箱。
3. 布置课后作业：查阅资料，了解电气工程师是如何检查电路故障的。
六、板书设计
解暗箱
检测器先自检，有序检测各触点
亮 — 导线，更亮 — 电池，变暗 — 用电器，不亮 — 断路或反接电池
依据现象，推理暗箱内部电路
七、教学反思
本课教学中，情境导入有效调动学生好奇心，学生动手实验参与度较高。多数学生掌握检测器自检、有序检测的基本操作，但部分学生对灯泡不亮存在双重原因理解浅显，容易直接判定触点间断开。教学中要强化调换触点复测的必要性。部分小组会出现接线接触不良干扰实验，课前应提前检查器材。后续教学要继续引导学生细致分辨灯泡亮度变化，强化证据推理的科学思维训练。
3 / 6小学科学苏教版（新教材）四年级上册
第三单元第10课《解暗箱》同步练习题
一、填空题
内部电路连接看不见的装置叫作______________。借助检测装置，根据外部现象推测内部电路结构的过程叫______________。
使用电路检测装置检测暗箱前，要先对检测装置进行______________。
检测暗箱三个触点 A、B、C 时，先从 A 开始检测 AB、AC，再检测______________，还要把接线对换再测一遍，保证检测不重复、不遗漏。
在简单电路里串联增加一节同向的干电池，小灯泡会______________；串联增加一个小灯泡，原来的灯泡会______________。
如果暗箱里面的电池和检测器电池反向连接，接通后检测器的小灯泡会____________。
二、选择题
把暗箱两个触点接到电路检测器上，小灯泡亮度不变，说明两点之间接的是（ ）
A. 电池 B. 导线 C. 小灯泡
检测暗箱，小灯泡变得更亮，说明两个触点之间可能接入了（ ）
A. 导线 B. 小灯泡 C. 一节干电池
检测暗箱触点时小灯泡不亮，下面说法错误的是（ ）
A. 两点之间一定接了导线
B. 两点之间是断开的
C. 内部电池和检测器电池反向连接
检测 4 个触点的暗箱，下面检测顺序正确的是（ ）
A.AB、AC、AD、BC、BD、CD
B.AB、BA、AC、CA，只测这 4 组就够
C. 随便两两触碰，测到灯泡亮就停止
三、判断题（对的打√，错的打 ×）
检测电路暗箱，可以拆开盒子直接看里面的电路。（ ）
检测暗箱时要按顺序检测所有触点组合，不能漏掉。（ ）
暗箱两点之间接入其他用电器，检测器小灯泡会变暗。（ ）
只要小灯泡不亮，就代表两个触点之间什么都没有。（ ）
暗箱内部接电池的时候，把接线对换，灯泡明暗会发生变化。（ ）
四、简答题
男孩握住导线，手不松开，我们怎样判断手中的导线是连通还是断开？
解暗箱时，什么时候需要把暗箱触点的接线对换过来再测一次？为什么？
参考答案
一、填空题
电路暗箱；解暗箱
自检
BC
更亮；变暗
不亮
二、选择题
1.B 2.C 3.A 4.A
三、判断题
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√
四、简答题
1. 把这根导线接入电路检测装置，如果小灯泡亮，导线是连通的；小灯泡不亮，导线就是断开的。
2. 当检测器小灯泡不亮的时候，需要对换接线再测。因为灯泡不亮有两种可能：一种是两点间断开，另一种是暗箱内有反向连接的电池，对换接线才能区分这两种情况。
3 / 3小学科学苏教版（新教材）四年级上册
第三单元第10课《解暗箱》课堂逐字稿
同学们，上课。
大家请看课件上的这个情境，有一个男孩双手握住导线的中间，手不松开，导线中间这一段被手掌给挡住了，我们肉眼没办法直接看到导线内部，大家想一想，男孩不松开手，我们要怎样判断他手中握着的导线是连着的还是断开的呢？
好，这位同学你来说说你的想法。
嗯，请坐，还有没有其他同学有不一样的思路？
刚刚大家说了很多想法，那我们结合之前学习的简单电路知识来想一想，我们可以把这根被握住的导线接入电路检测装置，如果小灯泡亮起来，就说明导线是连通的；如果小灯泡不亮，那就说明导线是断开的。
像这样内部电路连接被遮挡，肉眼不能直接观察内部情况的装置，我们把它叫作电路暗箱。
我们借助外部检测装置，依靠观察到的外部现象，去推测看不见的内部电路结构，这个探究过程就叫做解暗箱。今天这节课，我们就一起来学习第 10 课《解暗箱》。（板书课题：解暗箱）
好，同学们，现在我们面前有一个三触点，分别标记 A、B、C 的电路暗箱，盒子的内部我们看不见，那我们要怎么检测暗箱内部导线的连接情况呢？
这里老师要强调一个非常重要的操作要点：我们在检测暗箱之前，一定要先对电路检测装置进行自检。
大家看老师来演示自检操作，把检测器的两根检测头直接触碰在一起，如果小灯泡发光，就代表检测器完好，我们就可以开展实验；如果小灯泡不发光，那就要仔细检查电池、导线、小灯泡，把检测器自身的故障排除掉，才可以继续实验。
接下来老师讲检测的具体操作。第一，我们将自检合格的检测装置，分别连接暗箱的两个触点，通过观察小灯泡的亮灭，来判断两个触点之间有没有导线相连。
第二，我们的检测必须遵循一定的顺序，保证触点组合不遗漏、不重复。就拿这个三触点 A、B、C 举例子，我们先从 A 触点开始，依次检测 AB、AC；再从 B 触点开始，检测 BC。大家看课件，检测器小灯泡亮，就代表两点之间有导线；检测器小灯泡不亮，就代表两点之间没有导线。
第三，大家要及时记录每一组触点的检测结果，再根据记录下来的现象，去推测暗箱内部导线的实际连接情况。
那老师要问问大家，如果暗箱里面不只有导线，还增加了电池或者小灯泡，检测器的灯泡又会出现什么样的变化呢？接下来我们就一起来探究这个问题。
接下来我们要完成一组对比观察实验，请大家在简单电路当中，分别增加一节干电池、增加一个小灯泡，仔细观察小灯泡的亮度变化，并且把看到的现象记录下来。
我们先来做第一个实验：给原来的简单电路增加一节干电池。好，各小组开始动手操作，仔细观察灯泡发生了什么变化。
好，实验结束，哪个小组来分享你们看到的现象？没错，小灯泡变得更亮了。
那老师继续追问，如果我们新增的电池和原有电池反向连接，灯泡又会出现什么现象？大家动手试一试。
好，大家都做完了，谁来说一说实验结果？对，电池反向连接的时候，灯泡是不发光的。
接下来第二个实验，请大家在简单电路当中增加一个小灯泡，认真观察灯泡亮度。
哪位同学说一说你观察到了什么？很好，小灯泡变暗了。那如果我们换成接入其他的用电器，原来的小灯泡会怎么样呢？大家可以动手试一试。
好，通过实验我们可以总结出来，增加其他用电器，小灯泡同样会变暗。
好，我们一起来归纳四种检测现象，分别对应暗箱里面的什么情况。灯泡不亮，代表两点之间断路，也有可能是内部电池和检测器的电池反向连接；灯泡亮度不变，代表两点之间有导线；灯泡变得更亮，代表两点之间接入了电池；灯泡变暗，代表两点之间接入灯泡或者其他用电器。
这里老师再给大家讲完整的触点检测方法。因为电池有正负极，元件是有连接方向的，所以我们检测完 AB、AC、BC 之后，还需要把接线调换方向，依次检测 BA、CA、CB。如果是四触点的暗箱，检测顺序是先依次检测 AB、AC、AD，BC、BD，CD，之后全部配对接线调换再复测一遍。
大家要记住这个关键规律：只有暗箱内部接了电池的时候，我们调换触点接线，灯泡的明暗才会发生改变。如果接入的是导线、小灯泡，调换接线，灯泡的明暗是不会变化的。灯泡不亮存在两种可能性，所以我们必须调换接线才能够区分，剩下的几种现象，一次检测就可以判断出来。
接下来我们开展小组活动，解暗箱大挑战。我们要小组合作，设计并且制作一个拥有 A、B、C、D 四个触点的电路暗箱，要实现 “亮度不变、更亮、变暗” 三种效果当中的任意两种。
活动一共有四个步骤，老师跟大家说清楚要求。
第一步，研讨与设计。小组内部互相讨论，画出暗箱的设计简图，确定每一组触点之间接导线、干电池、小灯泡，还是保持断开的状态。
第二步，制作与检测。小组成员做好分工，按照设计图纸完成暗箱的制作。制作完成之后，小组先用检测器自我测试，确认实验现象和我们设计想要达成的效果保持一致。
第三步，解暗箱大挑战。各个小组互相交换做好的电路暗箱。拿到陌生的暗箱之后，按照我们刚刚学到的顺序完成全部触点的检测，认真记录小灯泡的明暗情况，去推测这个暗箱内部的电路连接情况。
第四步，交流与反思。各个小组把自己推测出来的电路连接图，和暗箱原本的设计图进行对比。大家认真思考，如果推测结果和真实的设计不一样，会是什么原因？有可能是接线接触不良，有可能是检测器出现故障，也有可能是我们对亮度的观察判断不够准确。
同学们，其实解暗箱，就是依靠外部收集到的证据，去推理看不见的内部结构。这也是工程师检修很多内部无法直接看见的设备时，会用到的科学方法。
好，我们来做几道课堂练习，课件上的选择题、判断题，请大家独立思考，给出你的答案。
好，我们一起来订正答案。
那现在我们一起来回顾一下，这节课我们都学到了哪些知识。什么是电路暗箱？使用检测器之前必须要做什么？检测触点要注意什么，为什么要调换接线复测？不同的灯泡亮度，分别对应暗箱里面哪些元件？
我们依靠现象证据，推理看不见的内部结构，这个过程就是解暗箱。
课后给大家布置一个小作业，请同学们查阅资料，了解电气工程师是如何检查电路故障的。
好，这节课就上到这里，下课。

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