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Beschleunigung

# Beschleunigung im Unterricht: Materialien, Ideen und Arbeitsblätter für die Klassen 4–7

Lehrkräfte stehen oft vor der Herausforderung, physikalische Grundkonzepte wie **Beschleunigung** altersgerecht und anschaulich zu vermitteln. Besonders in den Klassen 4–7 fehlt es häufig an differenzierten **Unterrichtsmaterialien**, die sowohl fachliche Korrektheit als auch praktische Anwendbarkeit bieten. Dieser Artikel liefert Ihnen Hintergrundwissen, konkrete **Unterrichtsideen** und eine detaillierte Analyse eines **Beschleunigung-Arbeitsblatts**, das Lückentext, Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel kombiniert. Ziel ist es, Ihnen eine fundierte Grundlage für die Planung Ihrer Unterrichtsstunde zu geben – ohne Werbesprech, aber mit direktem Bezug zu bewährten Materialien.

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## Sachinformationen: Hintergrundwissen für Lehrkräfte

### Definition und physikalische Grundlagen
**Beschleunigung** (Symbol: *a*) beschreibt die Änderung der Geschwindigkeit eines Körpers pro Zeiteinheit. Mathematisch ausgedrückt:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
Dabei steht:
- *Δv* für die Geschwindigkeitsänderung (in m/s),
- *Δt* für die Zeitspanne (in s).

Wichtig ist der Unterschied zwischen **positiver Beschleunigung** (Geschwindigkeitszunahme) und **negativer Beschleunigung** (Verzögerung). Letztere wird umgangssprachlich oft als "Bremsen" bezeichnet, ist physikalisch jedoch ebenfalls eine Form der Beschleunigung – nur mit negativem Vorzeichen.

### Historischer Kontext: Galileis Experimente
Galileo Galilei (1564–1642) widerlegte mit seinen Fallversuchen die aristotelische Annahme, dass schwere Körper schneller fallen als leichte. Seine Experimente am **schiefen Turm von Pisa** zeigten:
- Alle Körper erfahren im freien Fall dieselbe **Beschleunigung** durch die Erdanziehungskraft (*g* ≈ 9,81 m/s²).
- Die Masse des Körpers spielt keine Rolle für die Fallgeschwindigkeit (sofern der Luftwiderstand vernachlässigt wird).

Diese Erkenntnis legte den Grundstein für Newtons Bewegungsgesetze und ist bis heute zentraler Bestandteil des Physikunterrichts.

### Alltagsbeispiele für Beschleunigung
Um das Konzept für Schüler:innen greifbar zu machen, eignen sich folgende Beispiele:
1. **Autofahren**: Ein Auto beschleunigt von 0 auf 50 km/h in 5 Sekunden.
2. **Fahrradfahren**: Beim Anfahren aus dem Stand nimmt die Geschwindigkeit kontinuierlich zu.
3. **Freier Fall**: Ein vom Baum fallender Apfel wird durch die Erdanziehung immer schneller.
4. **Bremsvorgänge**: Ein Zug, der vor einem Bahnhof stoppt, erfährt negative Beschleunigung.

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## Unterrichtsideen und Methoden

### Einstieg: Aktivierung von Vorwissen
**Methode: "Think-Pair-Share"**
1. **Think**: Die Schüler:innen notieren einzeln, was sie unter "Beschleunigung" verstehen (z. B. "schneller werden", "Auto starten").
2. **Pair**: Austausch in Partnerarbeit – Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Definitionen sammeln.
3. **Share**: Vorstellung der Ergebnisse im Plenum. Die Lehrkraft sammelt die Begriffe an der Tafel und ordnet sie später den physikalischen Konzepten zu.

**Alternativ**: *Experimenteller Einstieg*
- **Material**: Zwei unterschiedlich schwere Gegenstände (z. B. Feder und Stein).
- **Durchführung**: Die Schüler:innen schätzen, welcher Gegenstand schneller fällt, und testen es anschließend (z. B. vom Tisch aus).
- **Frage**: "Warum fallen beide (fast) gleich schnell?" → Einführung des Begriffs *Erdanziehungskraft*.

### Erarbeitung: Einsatz des Arbeitsblatts
Das **Beschleunigung-Arbeitsblatt** ([hier verfügbar](https://eduki.com/de/material/2049400/beschleunigung-lueckentext-mit-wortspeicher-hoerverstehen-und-suchsel)) kombiniert mehrere Aufgabenformate und eignet sich für die **Klassen 4–7**. Es besteht aus vier Teilen:

#### 1. Lückentext mit Wortspeicher
**Ziel**: Fachbegriffe korrekt anwenden und historisches Wissen einordnen.
**Ablauf**:
- Die Schüler:innen lesen den Text über Galileis Experimente und füllen die Lücken mit den vorgegebenen Wörtern (*Galilei, Körper, Zeitspanne, Fahrzeug, Veränderung, Abbremsen, Holzstücke*).
- **Differenzierung**:
  - *Leichtere Variante*: Wortspeicher mit Bildern ergänzen (z. B. Auto für *Fahrzeug*).
  - *Schwerere Variante*: Wortspeicher weglassen und Begriffe selbstständig finden lassen.

**Lösungsbeispiel**:
> "Galileo **Galilei** nutzte den schiefen Turm von Pisa, um die Wirkung von Beschleunigung zu untersuchen. Er ließ dort verschiedene Gegenstände aus großer Höhe fallen und beobachtete, wie schnell sie den Boden erreichten. Beschleunigung bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit eines **Körpers** innerhalb einer bestimmten **Zeitspanne** erhöht."

#### 2. Hörverstehen
**Ziel**: Auditive Informationsverarbeitung und Fachsprache trainieren.
**Ablauf**:
- Die Lehrkraft liest den Lückentext (oder einen ähnlichen Text) vor, während die Schüler:innen die Lücken füllen.
- **Tipp**: Den Text vorher aufnehmen und als Audio-Datei bereitstellen, um die Aufgabe zu Hause bearbeiten zu lassen.

#### 3. Suchsel (Wortsuchrätsel)
**Ziel**: Fachbegriffe spielerisch wiederholen.
**Ablauf**:
- Im Gitter sind Begriffe wie *Beschleunigung, Galilei, Verzögerung, Geschwindigkeit* versteckt.
- Die Schüler:innen markieren die Wörter und ordnen sie anschließend den Kategorien *positiv/negativ* oder *Beispiel/Gegenstand* zu.

#### 4. Transferaufgabe
**Ziel**: Anwendung des Gelernten auf neue Kontexte.
**Aufgabenstellung**:
- "Beschreibe einen Alltagsvorgang, bei dem Beschleunigung auftritt. Nutze die Begriffe *Geschwindigkeit, Zeitspanne, Veränderung*."
- **Beispielantwort**: "Beim Anfahren eines Busses erhöht sich seine Geschwindigkeit von 0 auf 30 km/h in 10 Sekunden. Die Beschleunigung ist positiv, weil die Geschwindigkeit zunimmt."

### Sicherung: Ergebnissicherung und Reflexion
**Methode: Concept Map**
- Die Schüler:innen erstellen eine Mindmap mit den zentralen Begriffen (*Beschleunigung, Galilei, Geschwindigkeit, Zeit, Erdanziehung*).
- **Variante für jüngere Schüler:innen**: Vorstrukturierte Begriffe auf Karten vorgeben und von den Schüler:innen anordnen lassen.

**Alternativ**: *Lernplakat*
- Gruppen erstellen Plakate zu Teilaspekten (z. B. "Galileis Experimente", "Beschleunigung im Straßenverkehr") und präsentieren sie.

### Differenzierung
| **Niveau**       | **Maßnahme**                                                                 |
|------------------|-----------------------------------------------------------------------------|
| **Grundniveau**  | Wortspeicher mit Bildern, Hörverstehen mit Pausen, Suchsel mit vorgegebenen Begriffen. |
| **Mittleres Niveau** | Lückentext ohne Wortspeicher, Transferaufgabe mit Beispielvorgabe.         |
| **Erweitertes Niveau** | Zusatzaufgabe: "Berechne die Beschleunigung eines Autos, das in 6 Sekunden von 0 auf 60 km/h beschleunigt." (Lösung: *a* ≈ 2,78 m/s²). |

### DaZ/DaF-Förderung
- **Sprachliche Vorentlastung**: Wortspeicher mit Bildern und einfachen Definitionen (z. B. *Zeitspanne = wie lange etwas dauert*).
- **Satzbausteine**: Vorlagen wie "Wenn ein ______ schneller wird, nennt man das ______."
- **Visualisierung**: Zeitstrahl für die Geschwindigkeitsänderung (z. B. Auto: 0 km/h → 30 km/h → 50 km/h).

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## Häufige Suchfragen zu "Beschleunigung" im Unterricht

### "Wie erkläre ich Beschleunigung in Klasse 4–7 einfach?"
Für jüngere Schüler:innen ist es entscheidend, **Beschleunigung** mit konkreten Alltagserfahrungen zu verknüpfen. Vermeiden Sie abstrakte Formeln und setzen Sie auf **Handlungsorientierung**:

1. **Bewegungsparcours**:
   - **Material**: Stoppuhr, Maßband, Spielzeugauto.
   - **Ablauf**: Die Schüler:innen messen, wie lange das Auto braucht, um eine Strecke von 1 Meter zurückzulegen – einmal mit Anschieben, einmal ohne. Sie vergleichen die Zeiten und erkennen: "Mit Anschieben wird das Auto schneller – es beschleunigt!"
   - **Fachsprache**: "Beschleunigung bedeutet, dass etwas in kurzer Zeit immer schneller wird."

2. **Geschichten erzählen**:
   - Nutzen Sie eine kurze Erzählung wie: "Stellt euch vor, ihr steht an einer Ampel. Die Ampel wird grün, und das Auto neben euch fährt los. Zuerst langsam, dann immer schneller. Das ist Beschleunigung!"
   - **Frage**: "Wo erlebt ihr Beschleunigung im Alltag?" (Rollerfahren, Fahrstuhl, Karussell).

3. **Analogien**:
   - Vergleichen Sie Beschleunigung mit dem **Tempo beim Treppensteigen**: "Wenn ihr langsam geht, seid ihr nicht beschleunigt. Wenn ihr aber immer schneller werdet, beschleunigt ihr euch – genau wie ein Auto."

**Wichtig**: Betonen Sie, dass **Verzögerung** (Bremsen) ebenfalls eine Form der Beschleunigung ist – nur in die andere Richtung. Nutzen Sie dazu das Bild einer Ampel: "Rot = negative Beschleunigung, Grün = positive Beschleunigung."

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### "Beschleunigung Unterrichtseinstieg: Welche Experimente eignen sich?"
Experimente machen das Thema **Beschleunigung** greifbar und fördern das forschende Lernen. Hier drei erprobte Versuche für den Unterricht:

#### 1. Fallversuch mit Papier und Münze
**Material**: Blatt Papier, Münze, Lineal.
**Durchführung**:
1. Die Schüler:innen halten Papier und Münze in gleicher Höhe und lassen sie gleichzeitig fallen.
2. Beobachtung: Die Münze fällt schneller.
3. **Frage**: "Warum? Das Papier wird durch die Luft gebremst!"
4. **Variation**: Das Papier zu einer Kugel knüllen – jetzt fallen beide (fast) gleich schnell.
**Lernziel**: Luftwiderstand beeinflusst die Beschleunigung, aber im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell (Galileis Erkenntnis).

#### 2. Schiefe Ebene
**Material**: Brett, Bücher (als Unterlage), Spielzeugauto, Stoppuhr, Maßband.
**Durchführung**:
1. Das Brett wird schräg aufgestellt (z. B. mit Büchern unterlegt).
2. Die Schüler:innen messen, wie lange das Auto braucht, um die schiefe Ebene hinunterzurollen.
3. **Variation**: Den Winkel der Ebene verändern und die Zeiten vergleichen.
**Lernziel**: Je steiler die Ebene, desto größer die Beschleunigung.

#### 3. Beschleunigungsmessung mit Smartphone-Apps
**Material**: Smartphone mit App (z. B. *Phyphox*), Fahrrad oder Skateboard.
**Durchführung**:
1. Die App misst die Beschleunigung beim Anfahren mit dem Fahrrad.
2. Die Schüler:innen analysieren die Daten: "Wie schnell wird die Geschwindigkeit größer?"
**Lernziel**: Beschleunigung ist messbar und kann grafisch dargestellt werden.

**Tipp für die Auswertung**:
- Nutzen Sie die Daten, um einfache Diagramme zu erstellen (Zeit auf der x-Achse, Geschwindigkeit auf der y-Achse).
- **Frage**: "Was bedeutet eine gerade Linie im Diagramm?" (→ gleichmäßige Beschleunigung).

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### "Beschleunigung Arbeitsblatt mit Lösungen: Wo finde ich passendes Material?"
Qualitativ hochwertige **Beschleunigung-Arbeitsblätter** sollten folgende Kriterien erfüllen:
1. **Altersgerechte Sprache**: Klare, kurze Sätze ohne Fachjargon (z. B. "Zeitspanne" statt "Zeitintervall").
2. **Differenzierung**: Aufgaben für verschiedene Leistungsniveaus (z. B. Wortspeicher für schwächere Schüler:innen).
3. **Handlungsorientierung**: Verbindung zu Alltagserfahrungen (z. B. "Beobachte ein Auto an der Ampel").
4. **Lösungen**: Musterlösungen für die Lehrkraft zur schnellen Kontrolle.

Das **Arbeitsblatt** "[Beschleunigung: Lückentext mit Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel](https://eduki.com/de/material/2049400/beschleunigung-lueckentext-mit-wortspeicher-hoerverstehen-und-suchsel)" erfüllt diese Kriterien:
- **Lückentext**: Fördert das Textverständnis und die Anwendung von Fachbegriffen.
- **Wortspeicher**: Unterstützt schwächere Schüler:innen und DaZ-Lernende.
- **Hörverstehen**: Trainiert die auditive Wahrnehmung – ideal für inklusive Settings.
- **Suchsel**: Spielerische Wiederholung der Begriffe.
- **Lösungen**: Enthalten, sodass die Lehrkraft Zeit bei der Korrektur spart.

**Alternativen für eigene Arbeitsblätter**:
- **Tabelle erstellen**: "Beispiele für Beschleunigung" (positiv/negativ) sammeln lassen.
- **Rechenaufgaben**: Einfache Aufgaben wie "Ein Fahrrad beschleunigt in 4 Sekunden von 0 auf 20 km/h. Wie groß ist die Beschleunigung?" (Lösung: *a* ≈ 1,39 m/s²).
- **Zeichnungen**: Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme skizzieren lassen.

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## FAQ: Häufige Fragen von Lehrkräften

### Wie lange sollte eine Unterrichtsstunde zum Thema Beschleunigung dauern?
Eine **Doppelstunde (90 Minuten)** ist ideal, um das Thema umfassend zu behandeln:
- **Einstieg (15 Min.)**: Experiment oder Think-Pair-Share.
- **Erarbeitung (30 Min.)**: Bearbeitung des Arbeitsblatts in Einzel- oder Partnerarbeit.
- **Sicherung (20 Min.)**: Concept Map oder Lernplakat.
- **Reflexion (10 Min.)**: "Was habt ihr heute gelernt?" – Blitzlichtrunde.
- **Hausaufgabe (15 Min.)**: Alltagsbeispiel für Beschleunigung notieren.

Für eine **Einzelstunde (45 Minuten)** empfiehlt sich ein fokussierter Einstieg (z. B. Experiment) und die Bearbeitung des Lückentexts.

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### Wie kann ich das Thema Beschleunigung mit anderen Fächern verknüpfen?
**Beschleunigung** eignet sich hervorragend für fächerübergreifenden Unterricht:

1. **Mathematik**:
   - Berechnung von Beschleunigung (*a = Δv/Δt*).
   - Diagramme erstellen (Geschwindigkeit-Zeit-Diagramme).
2. **Geschichte**:
   - Galileis Leben und die Widerstände gegen seine Theorien (z. B. Konflikt mit der Kirche).
3. **Deutsch**:
   - Bericht über Galileis Experimente schreiben.
   - Argumentation: "Sollte man im Straßenverkehr immer gleichmäßig beschleunigen? Warum?"
4. **Sport**:
   - Beschleunigung beim Sprint messen (z. B. mit Lichtschranken oder Stoppuhr).
5. **Kunst**:
   - Bewegungsabläufe zeichnerisch darstellen (z. B. "Wie sieht Beschleunigung aus?").

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### Welche typischen Fehlvorstellungen haben Schüler:innen zum Thema Beschleunigung?
Häufige **Fehlkonzepte** und wie Sie sie korrigieren:

1. **"Schwere Körper fallen schneller als leichte."**
   - **Korrektur**: Fallversuch mit Papier und Münze (s. o.) – zeigt, dass der Luftwiderstand entscheidend ist.
   - **Merksatz**: "Im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell – egal wie schwer sie sind."

2. **"Beschleunigung bedeutet immer schneller werden."**
   - **Korrektur**: Betonen, dass **Verzögerung** (Bremsen) ebenfalls eine Beschleunigung ist – nur mit negativem Vorzeichen.
   - **Beispiel**: "Wenn ein Auto bremst, beschleunigt es – aber in die andere Richtung."

3. **"Beschleunigung und Geschwindigkeit sind dasselbe."**
   - **Korrektur**: Geschwindigkeit ist ein **Momentanwert** (z. B. 50 km/h), Beschleunigung beschreibt die **Änderung** der Geschwindigkeit (z. B. von 0 auf 50 km/h in 5 Sekunden).
   - **Analogie**: "Geschwindigkeit ist wie ein Foto, Beschleunigung wie ein Film – sie zeigt, wie sich die Geschwindigkeit verändert."

4. **"Beschleunigung ist nur im Straßenverkehr relevant."**
   - **Korrektur**: Alltagsbeispiele sammeln (z. B. Fahrstuhl, Karussell, fallende Blätter).
   - **Frage**: "Wo erlebt ihr Beschleunigung, ohne dass ein Motor im Spiel ist?"

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### Wie kann ich das Thema für DaZ-Lernende aufbereiten?
Für Schüler:innen mit **Deutsch als Zweitsprache** sind folgende Strategien hilfreich:

1. **Visualisierung**:
   - **Bildkarten**: Zu jedem Fachbegriff ein Bild (z. B. Auto für *Fahrzeug*, Uhr für *Zeitspanne*).
   - **Piktogramme**: Pfeile für "schneller werden" (↑) und "langsamer werden" (↓).

2. **Sprachliche Vereinfachung**:
   - **Satzbausteine**: "Wenn ein ______ [Gegenstand] ______ [schneller/langsamer] wird, nennt man das ______ [Beschleunigung/Verzögerung]."
   - **Wortspeicher**: Mit einfachen Definitionen (z. B. *Zeitspanne = wie lange etwas dauert*).

3. **Handlungsorientierung**:
   - **Experimente**: Fallversuche oder Bewegungsparcours durchführen – Sprache entsteht durch Handlung.
   - **Rollenspiele**: "Stellt euch vor, ihr seid ein Auto. Beschleunigt langsam, dann schnell, dann bremst."

4. **Differenzierte Aufgaben**:
   - **Leichtere Variante**: Lückentext mit Wortspeicher und Bildern.
   - **Schwerere Variante**: Sätze selbst formulieren lassen (z. B. "Beschreibe, was passiert, wenn ein Auto bremst.").

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### Welche digitalen Tools eignen sich für den Unterricht zum Thema Beschleunigung?
Digitale Medien können das Thema **Beschleunigung** interaktiv und anschaulich vermitteln:

1. **Simulationen**:
   - **PhET (University of Colorado)**: [Beschleunigungssimulation](https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_de.html) – zeigt Kräfte und Beschleunigung in Echtzeit.
   - **Vorteil**: Schüler:innen können Parameter (Masse, Kraft) selbst verändern und die Auswirkungen beobachten.

2. **Apps zur Messung**:
   - **Phyphox**: Misst Beschleunigung mit dem Smartphone-Sensor (z. B. beim Fahrradfahren).
   - **Vorteil**: Daten können direkt im Unterricht ausgewertet werden.

3. **Erklärvideos**:
   - **Terra X Lesch & Co**: [Video zu Galileis Fallversuchen](https://www.zdf.de/dokumentation/terra-x/galileo-galilei-100.html) (ab Minute 5:30).
   - **Vorteil**: Visuelle Darstellung historischer Experimente.

4. **Interaktive Arbeitsblätter**:
   - **LearningApps**: Selbst erstellte Zuordnungsübungen oder Kreuzworträtsel zum Thema.
   - **Vorteil**: Spielerische Wiederholung der Fachbegriffe.

**Tipp**: Kombinieren Sie digitale Tools mit analogen Experimenten – so bleibt der Unterricht abwechslungsreich.

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## Zusammenfassung: Kernpunkte für den Unterricht

- **Definition**: Beschleunigung = Änderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit (*a = Δv/Δt*).
- **Historischer Kontext**: Galileis Fallversuche widerlegten die Annahme, dass schwere Körper schneller fallen.
- **Alltagsbeispiele**: Auto an der Ampel, Fahrradfahren, freier Fall.
- **Unterrichtsmethoden**:
  - **Einstieg**: Experimente (Fallversuch, schiefe Ebene) oder Think-Pair-Share.
  - **Erarbeitung**: **Beschleunigung-Arbeitsblatt** mit Lückentext, Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel.
  - **Sicherung**: Concept Map, Lernplakat oder Transferaufgabe.
- **Differenzierung**: Wortspeicher für schwächere Schüler:innen, Rechenaufgaben für stärkere.
- **DaZ-Förderung**: Bildkarten, Satzbausteine, handlungsorientierte Experimente.
- **Typische Fehlvorstellungen**:
  - "Schwere Körper fallen schneller" → Fallversuch mit Luftwiderstand.
  - "Beschleunigung = nur schneller werden" → Verzögerung als negative Beschleunigung erklären.
- **Fächerübergreifende Ansätze**: Mathematik (Diagramme), Geschichte (Galilei), Sport (Sprintmessung).

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## Abschluss: Materialempfehlung

Für eine **praxistaugliche und differenzierte Unterrichtsvorbereitung** empfiehlt sich das **Arbeitsblatt** "[Beschleunigung: Lückentext mit Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel](https://eduki.com/de/material/2049400/beschleunigung-lueckentext-mit-wortspeicher-hoerverstehen-und-suchsel)". Es kombiniert verschiedene Aufgabenformate und ist speziell für die **Klassen 4–7** konzipiert. Die enthaltenen Lösungen sparen Zeit bei der Korrektur, und der Wortspeicher unterstützt insbesondere DaZ-Lernende.

Weitere **Unterrichtsmaterialien** zum Thema Physik und Naturwissenschaften finden Sie im [Shop des Autors](https://eduki.com/de/autor/400839/snice-1). Dort stehen Ihnen auch Arbeitsblätter zu verwandten Themen wie *Kräfte, Bewegung* oder *Energie* zur Verfügung – allesamt praxiserprobt und auf die Bedürfnisse von Lehrkräften zugeschnitten.

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