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【摘要】随着国家对STEAM教育的重视程度日益提升。人们逐渐意识到,学校内STEAM教育课程的建设和开发的重要性,尤其是乡村小学的STEAM课程开发与建设迫在眉睫。本文以某所乡村小学《点亮成长路上的灯》STEAM项目开发为例,通过实践、探索,分析乡村小学STEAM课程资源开发应遵循的原则,为乡村小学STEAM课程的开发和建设带来有益的启示。
【关键词】乡村学校;STEAM教育;课程建设
2015年,我国首次正式提出发展STEAM教育。2017年国务院发布的《新一代人工智能规划》中明确提出,我国中小学要开设人工智能、编程等STEAM教育课程,于是,全国各地开始普及STEAM课程。STEAM教育是一门多学科融合教育,包含科学、技术、工程、数学和艺术五个学科,培养学生运用跨学科的思维去解决实际问题。由于该学科的特殊性,目前教育部还没有编订统一的教材,为达到落实STEAM教育的目的,各学校开始探索、建设和开发符合自身学校实际情况的STEAM课程。而如何保证师资、条件和生源都较为匮乏的乡村學校的STEAM教育课程开发与建设的科学性、规范性和实效性,是我们当下亟需思考并解决的问题。 因此,充分明确STEAM课程的意义、流程、实施过程中应遵循的原则和需注意的问题都十分具有现实意义。
一、明确STEAM课程建设的意义和目的
乡村小学的STEAM课程与城镇小学的课程开发虽然在课程的设置和开展方法上会存在些许区别,但是本质意义上还是一样的。学校建设STEAM课程的主要目的都是为了达成STEAM教育的课程目标,通过多学科的有效整合,发展学生的综合素质,来培养创新型人才。STEAM课程提倡学生在学科学习中的主体性,多元化评价学生,让学生在真实问题的引导下进行探究性学习,促使学生能力多元化发展。因此,教师设计课程的出发点是:通过让学生学习有效的多学科融合课程,来提高综合素养和创新能力。
STEAM课程的建设除了达成STEAM教育的目的,为社会培养创新型人才,还在开发和建设课程资源时,促使教师的课程开发力、学科融合力、分析整理力等得到提高。此外,还能进一步深化教师对STEAM教育的认识,丰富教师的知识层次,促进教师专业能力的发展。再者,对学校而言,尤其是对乡村小学,这是一个很好地提升学校教学质量,丰富课程体系和结构,凸显办校特色的机会,也是综合提高学校办学水平的机会。因此,乡村学校更应重视STEAM课程的开发和建设。
二、科学开展,遵循STEAM课程的四大原则
在建设和开发STEAM课程的过程中,乡村小学由于师资力量的薄弱,教学资源的匮乏,可能会造成设置或开发的课程偏离了STEAM教育的主题和目的,因此,为了避免发生上述现象,学校在设置和开发校STEAM课程的时候,不妨遵循以下四个原则。
(一)科学性原则
一门好的课程,无论是在课程内容的选择,还是目标的设定,都是谨遵科学性原则的。首先课程内容选择方面,由于乡村小学教学资源的匮乏,所选定和开发的课程内容不应过于“高大上”,要“接地气”,结合学校的实际情况,尽可能地利用学校现有的教学资源,而不是纸上谈兵。除此之外,课程内容的选定还要充分考虑学生的实际需求、学生的前概念和认知水平,针对学生的实际情况、认知规律,科学地选择和开发适合学生的教学内容。其次,设定的课程目标一定要遵循STEAM教育的理念和教育总目标。当然,还要结合具体的教学任务和学生的认知发展规律等,科学、合理地制定课程目标。
(二)融合性原则
STEAM课程旨在将科学、技术、工程、数学和艺术这些学科进行一个系统、有机的融合,促进学生对各学科知识的理解与领悟,能够融会贯通,跨学科去解决实际中的问题。培养学生的创新精神和实践能力。教师在开发和设计教学内容时,要注意对科学、技术、工程等学科进行有效融合,让课程所涉及的知识层面更加宽广。但是,乡村小学的学生知识面相对狭窄,教师在设计、融合学科内容时,还应兼顾学生的知识水平。在工程和技术方面,应注重整合当今先进的科学信息技术,但由于实际教学资源的限制,可以将难度降低,如,将“掌握”变为“科普”,教师应根据学校的实际情况,灵活变动,有选择性地对各学科内容进行选择,实现真正意义上的有效融合。
(三)创新性原则
STEAM教育的主要目的是为社会培养创新型人才,因此,在开发和建设STEAM课程时应紧紧围绕这一点。为达成这一目标,教师在设计和开发STEAM课程时也应遵循创新性原则。创新性可以体现在课程内容和课程形式两方面。在课程内容的选择和开发上,我们要多选取一些较为有趣的、学生较为感兴趣的内容,甚至可以让学生参与到STEAM课程内容的选择和开发中。让学生参与课程开发,这一创新性行为,不仅能够让课程内容更具吸引性,还能在一定的程度上提高学生的STEAM素养。另一方面,课程形式,教师可借助STEAM课程跨学科融合这一特性,趁机结合各学科活动形式的特点,开发形式多样的课堂活动,让STEAM课堂更加创新。
(四)实效性原则
学校开发、建设STEAM课程,就是为了能够更好地完成STEAM教育目标。笔者认为实效性原则应该是建设、开发STEAM课程最应该遵循的一个原则。 据了解,虽然我国这几年越来越重视STEAM教育,有很多学者和学校纷纷投身其中,但目前国内STEAM教育的实施效果,并不太理想。我国STEAM教育主要存在以下几大误区:1.重技能培养和科技手段,轻知识学习。学校一味地强调技术的培养,却忽略了技能培养都是基于知识学习的基础上这一道理;2.重活动形式,轻科学思维。许多学校都在大张旗鼓地进行STEAM课程的学习,但真正做到锻炼学生思维的课程活动,却少之又少;3.重活动结果,轻活动过程。教师过度追求活动结果,忽略学生学习的过程,这对学生是非常不利的。教师应更多地关注探究的过程,关注学生的成长,尤其是对于乡村小学的学生而言,他们更需要教师看到他们在探究的过程中收获了什么,付出了什么。乡村小学在建设和开发STEAM课程中,要想取得较好效果,应避开这几大误区,谨遵实效性原则。 二、学校STEAM课程的开发与建设以《点亮成长路上的灯》课程实施为例
(1)問题的产生:一盏灯,不仅能照亮人们的日常生活,还可照亮人们的人生长路。在21世纪,我们的学生都生活在光明之中。由于社会发展的不均衡,还有许多人生活在“黑暗”中。恰逢四年级的学生在科学课上学习“点亮小灯泡”这一知识点,于是,笔者就利用此次机会开展《点亮成长路上的灯》STEAM课程内容,让学生带着“为他人点亮一盏灯”的想法,去探究,去实践,去创造,培养有道德、有责任的中国新青年。
乐于助人是中华民族的优良传统,也是中华民族经久不衰的原因之一。这是教师应该渗透在课堂中,学生应该传承的,让学生通过为他人设计、制作并点亮一盏灯的同时,也点亮学生自己成长道路上的灯,让学生带着中华民族的优良传统去发现、去探索、去创造美好。
(2)任务一的难点是让学生产生利用科学技术来帮助他人,创造美好生活的意识。重点是要激发学生的共情,让学生明确此次课程的主要目的和任务——设计、制作并点亮一盏灯。
本活动通过视频“凿壁偷光”引起学生的兴趣,紧接着出示贫困地区的人们不舍得或用不上电灯,在黑暗在学习和生活的照片。让学生明白,无论是在哪个时代,都有人因为贫穷,社会发展的不均衡用不上电灯,激发学生的共情。让学生通过帮助他人,团队设计、制作并点亮一盏灯的活动,来培养学生利用科学技术来创造美好生活的意识。
学生思考和讨论:我们可以为像匡衡这样点不起灯的人,做些什么?以及你可以为他们设计、制作并点亮一盏灯吗?学生在这些问题中逐渐清晰和明确此次课程的主要任务,以及情感态度观得到升华。
(3)任务二是在任务一的基础上,让学生结合实际情况,根据现有的资源和能力,以及带着自己想要解决的问题和想法进行设计,完成设计图(图1),然后跟其他的小组进行交流分享,然后再次修改。
学生在设计的过程中,由于每个人的思维和想法不同,会发生思维的碰撞,这就要求学生学会与他人合作,求同存异。学生在进行设想的时候,有些小组会异想天开,而忽略实际,导致设计的东西,脱离实际,或者超出自己的能力范围内,无法制作成品。同时,教师还要让学生明白设计出来的东西具有实用性的同时,还应保持美观。
通过小组汇报,锻炼学生的表达能力,也让学生的思维再次发生碰撞,通过听取他人的意见,欣赏他人的设计和现在市面上已有的灯(图2),再次对自己的设计进行改进,让学生在改进的过程中明白一个好的物品是要经过反复修改的,体会设计师的不容易。
(4)任务三是所有任务中最艰巨,也是最重要的。前面所说的基本都是“纸上谈兵”,而任务三却是实战。在这里,学生的动手操作能力将会得到考验,同时,探究能力和实操能力也会得到较大程度的提升。电子元件的选择、线路的连接、外观的制作和美化等,都是对学生的考验。在制作的过程中,学生会遇到各种不曾预料的问题。教师不应第一时间帮学生解决问题,而是要求学生通过查阅资料,或者向起他小组的学生请教。如果都解决不了,再向教师寻求帮助,从而提高学生查阅资料、分析和解决问题的能力。
学生在制作和点亮灯模型的过程中,会进一步学习和加强电路,以及电子元件的连接方法,他们的动手操作以及进行科学探究的能力也将会有不同程度的提高。学生在为他人点亮一盏灯,照亮了他人生活的同时,也点亮了自己成长道路上的一盏灯,不仅体验了探究成功和帮助他人的快乐,还感受到了科学技术的魅力。
(5)项目学习成果与评价。学生带着本组的作品(图3),进行成果汇报。这既是让学生对自己这一课程学习进行总结,也是互相学习的机会。学生在汇报中学会分享,在欣赏中学会评价,大家都能有所收获。学生在汇报后要对自己在这段时间的学习进行一个自我的评价,同时接受教师和其他同学的评价(图4), 在看到自己的进步时,能够清楚看到不足,并进行反思,同时善于发现他人的优点,虚心向他人学习。除了对学生进行评价,我们还邀请专业相关的教师对学生制作的灯,进行评价和评比(图5)。让学生通过一系列的评价,认识到自己在此次STEAM课程学习中的表现,并以此作为未来学习评价的一个基准。
三、取长补短,学校STEAM课程开发与建设的经验总结
(一)成效
1.一盏明灯点亮学生学科综合素养提高的道路
《点亮成长路上的灯》是基于学生想要用自己的科学技术、知识力量去帮助他人而设计的课程。其次,由于在科学课上已经学习过点亮小灯,因此,该内容不仅符合学生的认知水平,还充分利用了已有的资源,还能在此课程中学习到“灯”这一方面的先进技术。学生在为他人设计、制作并点亮一盏灯的同时,也为自己的成长道路上点亮了一盏明灯。时长约为三节课的学习课程,通过让学生思考我们能为他们做些什么?你可以为他们设计、制作并点亮一盏灯吗?我们可以为他们设计并制作一盏怎样的灯?等问题,激发学生的共情心,引起学生的思考。
感知意味启蒙,而启蒙意味成长。学生在此次课程学习活动中学到了教材以外的东西,学会了传承中华民族优良传统,学会了发现、探索、创造美好生活的方式方法,学科综合素养和创新能力也得以提高。
2.一批极具潜力的学生推动教师专业化发展
“要想给学生一杯水,教师首先得有一桶水。”为了能够开展《点亮成长路上的灯》这一STEAM课程,教师要不断地汲取相关的知识,丰富自身的能力素养。 通过借鉴和学习他人开展STEAM课程的经验,结合校实际情况,教师设计和编排了此次课程的内容和教学方法。此次课程顺利的结束,就是教师专业能力的体现,同时也是教师以创新思维去开展课程的专业体现。
(二)反思
此次课程的实施成果虽然成效较好,但在实施的过程中,也还是发现课程的设计存在一定的问题,教师的教学方法还需进一步改进和加强,专业能力仍需提高。在此次课程的实施基础上,我们可以看到乡村小学建设和开发STEAM课程也并非难事,但仍需结合已有的经验和他人的意见进一步改进。
参考文献:
[1]王克胜,束永存.在中小学阶段开设人工智能课程的思考及建议[J].中国现代教育装备,2018(8):57-58 62.
[2]蒋敦鑫.东斋论语:一个教师的50年的阅历与思考[M].江西人民出版社,2008(1):176-178.
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【关键词】乡村学校;STEAM教育;课程建设
2015年,我国首次正式提出发展STEAM教育。2017年国务院发布的《新一代人工智能规划》中明确提出,我国中小学要开设人工智能、编程等STEAM教育课程,于是,全国各地开始普及STEAM课程。STEAM教育是一门多学科融合教育,包含科学、技术、工程、数学和艺术五个学科,培养学生运用跨学科的思维去解决实际问题。由于该学科的特殊性,目前教育部还没有编订统一的教材,为达到落实STEAM教育的目的,各学校开始探索、建设和开发符合自身学校实际情况的STEAM课程。而如何保证师资、条件和生源都较为匮乏的乡村學校的STEAM教育课程开发与建设的科学性、规范性和实效性,是我们当下亟需思考并解决的问题。 因此,充分明确STEAM课程的意义、流程、实施过程中应遵循的原则和需注意的问题都十分具有现实意义。
一、明确STEAM课程建设的意义和目的
乡村小学的STEAM课程与城镇小学的课程开发虽然在课程的设置和开展方法上会存在些许区别,但是本质意义上还是一样的。学校建设STEAM课程的主要目的都是为了达成STEAM教育的课程目标,通过多学科的有效整合,发展学生的综合素质,来培养创新型人才。STEAM课程提倡学生在学科学习中的主体性,多元化评价学生,让学生在真实问题的引导下进行探究性学习,促使学生能力多元化发展。因此,教师设计课程的出发点是:通过让学生学习有效的多学科融合课程,来提高综合素养和创新能力。
STEAM课程的建设除了达成STEAM教育的目的,为社会培养创新型人才,还在开发和建设课程资源时,促使教师的课程开发力、学科融合力、分析整理力等得到提高。此外,还能进一步深化教师对STEAM教育的认识,丰富教师的知识层次,促进教师专业能力的发展。再者,对学校而言,尤其是对乡村小学,这是一个很好地提升学校教学质量,丰富课程体系和结构,凸显办校特色的机会,也是综合提高学校办学水平的机会。因此,乡村学校更应重视STEAM课程的开发和建设。
二、科学开展,遵循STEAM课程的四大原则
在建设和开发STEAM课程的过程中,乡村小学由于师资力量的薄弱,教学资源的匮乏,可能会造成设置或开发的课程偏离了STEAM教育的主题和目的,因此,为了避免发生上述现象,学校在设置和开发校STEAM课程的时候,不妨遵循以下四个原则。
(一)科学性原则
一门好的课程,无论是在课程内容的选择,还是目标的设定,都是谨遵科学性原则的。首先课程内容选择方面,由于乡村小学教学资源的匮乏,所选定和开发的课程内容不应过于“高大上”,要“接地气”,结合学校的实际情况,尽可能地利用学校现有的教学资源,而不是纸上谈兵。除此之外,课程内容的选定还要充分考虑学生的实际需求、学生的前概念和认知水平,针对学生的实际情况、认知规律,科学地选择和开发适合学生的教学内容。其次,设定的课程目标一定要遵循STEAM教育的理念和教育总目标。当然,还要结合具体的教学任务和学生的认知发展规律等,科学、合理地制定课程目标。
(二)融合性原则
STEAM课程旨在将科学、技术、工程、数学和艺术这些学科进行一个系统、有机的融合,促进学生对各学科知识的理解与领悟,能够融会贯通,跨学科去解决实际中的问题。培养学生的创新精神和实践能力。教师在开发和设计教学内容时,要注意对科学、技术、工程等学科进行有效融合,让课程所涉及的知识层面更加宽广。但是,乡村小学的学生知识面相对狭窄,教师在设计、融合学科内容时,还应兼顾学生的知识水平。在工程和技术方面,应注重整合当今先进的科学信息技术,但由于实际教学资源的限制,可以将难度降低,如,将“掌握”变为“科普”,教师应根据学校的实际情况,灵活变动,有选择性地对各学科内容进行选择,实现真正意义上的有效融合。
(三)创新性原则
STEAM教育的主要目的是为社会培养创新型人才,因此,在开发和建设STEAM课程时应紧紧围绕这一点。为达成这一目标,教师在设计和开发STEAM课程时也应遵循创新性原则。创新性可以体现在课程内容和课程形式两方面。在课程内容的选择和开发上,我们要多选取一些较为有趣的、学生较为感兴趣的内容,甚至可以让学生参与到STEAM课程内容的选择和开发中。让学生参与课程开发,这一创新性行为,不仅能够让课程内容更具吸引性,还能在一定的程度上提高学生的STEAM素养。另一方面,课程形式,教师可借助STEAM课程跨学科融合这一特性,趁机结合各学科活动形式的特点,开发形式多样的课堂活动,让STEAM课堂更加创新。
(四)实效性原则
学校开发、建设STEAM课程,就是为了能够更好地完成STEAM教育目标。笔者认为实效性原则应该是建设、开发STEAM课程最应该遵循的一个原则。 据了解,虽然我国这几年越来越重视STEAM教育,有很多学者和学校纷纷投身其中,但目前国内STEAM教育的实施效果,并不太理想。我国STEAM教育主要存在以下几大误区:1.重技能培养和科技手段,轻知识学习。学校一味地强调技术的培养,却忽略了技能培养都是基于知识学习的基础上这一道理;2.重活动形式,轻科学思维。许多学校都在大张旗鼓地进行STEAM课程的学习,但真正做到锻炼学生思维的课程活动,却少之又少;3.重活动结果,轻活动过程。教师过度追求活动结果,忽略学生学习的过程,这对学生是非常不利的。教师应更多地关注探究的过程,关注学生的成长,尤其是对于乡村小学的学生而言,他们更需要教师看到他们在探究的过程中收获了什么,付出了什么。乡村小学在建设和开发STEAM课程中,要想取得较好效果,应避开这几大误区,谨遵实效性原则。 二、学校STEAM课程的开发与建设以《点亮成长路上的灯》课程实施为例
(1)問题的产生:一盏灯,不仅能照亮人们的日常生活,还可照亮人们的人生长路。在21世纪,我们的学生都生活在光明之中。由于社会发展的不均衡,还有许多人生活在“黑暗”中。恰逢四年级的学生在科学课上学习“点亮小灯泡”这一知识点,于是,笔者就利用此次机会开展《点亮成长路上的灯》STEAM课程内容,让学生带着“为他人点亮一盏灯”的想法,去探究,去实践,去创造,培养有道德、有责任的中国新青年。
乐于助人是中华民族的优良传统,也是中华民族经久不衰的原因之一。这是教师应该渗透在课堂中,学生应该传承的,让学生通过为他人设计、制作并点亮一盏灯的同时,也点亮学生自己成长道路上的灯,让学生带着中华民族的优良传统去发现、去探索、去创造美好。
(2)任务一的难点是让学生产生利用科学技术来帮助他人,创造美好生活的意识。重点是要激发学生的共情,让学生明确此次课程的主要目的和任务——设计、制作并点亮一盏灯。
本活动通过视频“凿壁偷光”引起学生的兴趣,紧接着出示贫困地区的人们不舍得或用不上电灯,在黑暗在学习和生活的照片。让学生明白,无论是在哪个时代,都有人因为贫穷,社会发展的不均衡用不上电灯,激发学生的共情。让学生通过帮助他人,团队设计、制作并点亮一盏灯的活动,来培养学生利用科学技术来创造美好生活的意识。
学生思考和讨论:我们可以为像匡衡这样点不起灯的人,做些什么?以及你可以为他们设计、制作并点亮一盏灯吗?学生在这些问题中逐渐清晰和明确此次课程的主要任务,以及情感态度观得到升华。
(3)任务二是在任务一的基础上,让学生结合实际情况,根据现有的资源和能力,以及带着自己想要解决的问题和想法进行设计,完成设计图(图1),然后跟其他的小组进行交流分享,然后再次修改。
学生在设计的过程中,由于每个人的思维和想法不同,会发生思维的碰撞,这就要求学生学会与他人合作,求同存异。学生在进行设想的时候,有些小组会异想天开,而忽略实际,导致设计的东西,脱离实际,或者超出自己的能力范围内,无法制作成品。同时,教师还要让学生明白设计出来的东西具有实用性的同时,还应保持美观。
通过小组汇报,锻炼学生的表达能力,也让学生的思维再次发生碰撞,通过听取他人的意见,欣赏他人的设计和现在市面上已有的灯(图2),再次对自己的设计进行改进,让学生在改进的过程中明白一个好的物品是要经过反复修改的,体会设计师的不容易。
(4)任务三是所有任务中最艰巨,也是最重要的。前面所说的基本都是“纸上谈兵”,而任务三却是实战。在这里,学生的动手操作能力将会得到考验,同时,探究能力和实操能力也会得到较大程度的提升。电子元件的选择、线路的连接、外观的制作和美化等,都是对学生的考验。在制作的过程中,学生会遇到各种不曾预料的问题。教师不应第一时间帮学生解决问题,而是要求学生通过查阅资料,或者向起他小组的学生请教。如果都解决不了,再向教师寻求帮助,从而提高学生查阅资料、分析和解决问题的能力。
学生在制作和点亮灯模型的过程中,会进一步学习和加强电路,以及电子元件的连接方法,他们的动手操作以及进行科学探究的能力也将会有不同程度的提高。学生在为他人点亮一盏灯,照亮了他人生活的同时,也点亮了自己成长道路上的一盏灯,不仅体验了探究成功和帮助他人的快乐,还感受到了科学技术的魅力。
(5)项目学习成果与评价。学生带着本组的作品(图3),进行成果汇报。这既是让学生对自己这一课程学习进行总结,也是互相学习的机会。学生在汇报中学会分享,在欣赏中学会评价,大家都能有所收获。学生在汇报后要对自己在这段时间的学习进行一个自我的评价,同时接受教师和其他同学的评价(图4), 在看到自己的进步时,能够清楚看到不足,并进行反思,同时善于发现他人的优点,虚心向他人学习。除了对学生进行评价,我们还邀请专业相关的教师对学生制作的灯,进行评价和评比(图5)。让学生通过一系列的评价,认识到自己在此次STEAM课程学习中的表现,并以此作为未来学习评价的一个基准。
三、取长补短,学校STEAM课程开发与建设的经验总结
(一)成效
1.一盏明灯点亮学生学科综合素养提高的道路
《点亮成长路上的灯》是基于学生想要用自己的科学技术、知识力量去帮助他人而设计的课程。其次,由于在科学课上已经学习过点亮小灯,因此,该内容不仅符合学生的认知水平,还充分利用了已有的资源,还能在此课程中学习到“灯”这一方面的先进技术。学生在为他人设计、制作并点亮一盏灯的同时,也为自己的成长道路上点亮了一盏明灯。时长约为三节课的学习课程,通过让学生思考我们能为他们做些什么?你可以为他们设计、制作并点亮一盏灯吗?我们可以为他们设计并制作一盏怎样的灯?等问题,激发学生的共情心,引起学生的思考。
感知意味启蒙,而启蒙意味成长。学生在此次课程学习活动中学到了教材以外的东西,学会了传承中华民族优良传统,学会了发现、探索、创造美好生活的方式方法,学科综合素养和创新能力也得以提高。
2.一批极具潜力的学生推动教师专业化发展
“要想给学生一杯水,教师首先得有一桶水。”为了能够开展《点亮成长路上的灯》这一STEAM课程,教师要不断地汲取相关的知识,丰富自身的能力素养。 通过借鉴和学习他人开展STEAM课程的经验,结合校实际情况,教师设计和编排了此次课程的内容和教学方法。此次课程顺利的结束,就是教师专业能力的体现,同时也是教师以创新思维去开展课程的专业体现。
(二)反思
此次课程的实施成果虽然成效较好,但在实施的过程中,也还是发现课程的设计存在一定的问题,教师的教学方法还需进一步改进和加强,专业能力仍需提高。在此次课程的实施基础上,我们可以看到乡村小学建设和开发STEAM课程也并非难事,但仍需结合已有的经验和他人的意见进一步改进。
参考文献:
[1]王克胜,束永存.在中小学阶段开设人工智能课程的思考及建议[J].中国现代教育装备,2018(8):57-58 62.
[2]蒋敦鑫.东斋论语:一个教师的50年的阅历与思考[M].江西人民出版社,2008(1):176-178.
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