仮想ラボが科学の授業を変える!
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0:01 - 0:03今日 みなさんに
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0:03 - 0:07このタブレットと 私が装着している
このバーチャルリアリティ・ヘッドセットが -
0:07 - 0:11科学の授業にどのような革命を
もたらすかをお見せしましょう -
0:12 - 0:14それと 科学の教師が
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0:14 - 0:19生徒の学習効率を数段 高められる方法を
お見せしましょう -
0:19 - 0:23どうすればそのすべてが
可能になるのかをお見せする前に -
0:23 - 0:28科学の授業の質を高めることが
なぜ重要なのかについて -
0:28 - 0:31手短にお話しましょう
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0:32 - 0:33皆さんもお気づきのはずですが
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0:33 - 0:35世界は急ピッチで成長しています
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0:35 - 0:39その成長の裏側には越えるべき
課題もたくさんあります -
0:39 - 0:42例えば地球温暖化の問題であるとか
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0:42 - 0:46飢餓問題 水不足
病気の根治など -
0:46 - 0:48数多くあります
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0:48 - 0:54そういった大きな難問解決に
いったい誰が手を貸すのでしょうか -
0:55 - 0:58最終的にはそれは
彼ら若き学生たちなのです -
0:58 - 1:02彼らこそ 若き聡明な
次世代の科学者たちなのです -
1:02 - 1:05様々な面で私たちが
彼らに期待しているのは -
1:05 - 1:08斬新で偉大な発想で
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1:08 - 1:12迫り来るあらゆる難問を
解決してくれることです -
1:13 - 1:15数年ほど前 私は
ビジネス・パートナーとともに -
1:15 - 1:19大学でこういった感じの
学生を前に教鞭をとっていました -
1:19 - 1:24私たちが教えていた学生は
こんな感じだったんです -
1:24 - 1:25(笑)
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1:25 - 1:28そうです
これが現実なのです -
1:28 - 1:32学生が退屈してしまって
興味をなくし -
1:32 - 1:34なぜ それを学ぶのか
理由さえわからなくなる -
1:34 - 1:38そんなことが 世界中のあまりにも
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1:38 - 1:40多くの大学で起きているのです
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1:40 - 1:44そこで私たちは 斬新な教え方が
ないものかと探したのですが -
1:44 - 1:47極めて残念な結果に終わりました
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1:47 - 1:51私たちが目にしたのは
本がデジタル書籍になり -
1:51 - 1:55黒板がYouTubeの動画に替わり
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1:55 - 1:58大ホールでの授業が
MOOC すなわち -
1:58 - 2:00大規模オープンオンライン講座に
なっていく様子でした -
2:01 - 2:02よく考えてみれば
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2:02 - 2:06ここでしていることは
同じ内容を -
2:06 - 2:07同じ形式で
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2:07 - 2:10より多くの学生に差し出しているだけなのです
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2:11 - 2:13素晴らしいことではあるんですよ
誤解しないでくださいね -
2:13 - 2:17でもどちらかといえば
依然として教え方は同じで -
2:17 - 2:19特に革新的なものではないんです
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2:20 - 2:22ですから私たちは他で
探すことにしたのです -
2:22 - 2:26それで わかったのですが
フライトシミュレータを -
2:26 - 2:28実際の飛行訓練と組み合わせた場合
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2:28 - 2:33非常に効果があがることが
繰り返し証明されていたのです -
2:33 - 2:38それを科学の授業に応用することを
思いついたのです -
2:38 - 2:42仮想ラボシミュレータを
造るのはどうかと思ったのです -
2:44 - 2:45それで やってみました
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2:45 - 2:47私たちが目指したのは 基本的に
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2:47 - 2:52完全再現した
個人対応型の仮想現実ラボを作り -
2:52 - 2:55そこで学生たちが
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2:55 - 2:56本物のラボで実験するかのように
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2:56 - 3:00数式に基づく実験を
疑似体験できるようにすることです -
3:00 - 3:01しかし単純な模擬版というわけではなく
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3:01 - 3:03MITのような最高峰の大学と協力し
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3:04 - 3:05最先端のがんに関する研究を
学生に教えられるようなレベルの -
3:05 - 3:10先進のシミュレータを
制作することにしたのです -
3:11 - 3:13学生が本物の実験室に入る前に
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3:13 - 3:16実験を疑似体験できるようになると
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3:16 - 3:19大学は いきなり何百万ドルもの経費を
節約できるようになりました -
3:20 - 3:23それだけではなく 学生は
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3:23 - 3:25疑似装置の中で何が起きているのか
分子レベルで -
3:25 - 3:28理解できるようになったのです
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3:28 - 3:33その上 実験室では危険すぎる実験まで
できるようになったのです -
3:33 - 3:34例えば
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3:34 - 3:38重要なテーマでありながら
安全性を理由に多くの学校で -
3:38 - 3:42教えることができなかった
サルモネラ菌について学ぶことができるのです -
3:42 - 3:44それに もちろん
テストをした後 -
3:44 - 3:46教師はダッシュボードを使って
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3:47 - 3:49学生全員の進度を把握できます
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3:50 - 3:51しかし それだけではありません
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3:51 - 3:54授業中に学生たちの興味を維持するためには
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3:54 - 3:56意味を理解することが
とても重要だからです -
3:56 - 3:58そこでゲームデザイナーを連れて来て
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3:58 - 4:01楽しくて引き込まれるような
ストーリーを考えだしたのです -
4:01 - 4:03例えば この授業で学生は
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4:03 - 4:07ドラマ『CSI:科学捜査班』のような
殺人ミステリーを -
4:07 - 4:10学習課題の科学的知識を駆使して
解決しなくてはなりません -
4:12 - 4:14これらすべてを始めたときに
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4:14 - 4:16返ってきた反応は
非常に肯定的でした -
4:16 - 4:18ここには300名の学生がいますが
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4:18 - 4:21CSIの殺人ミステリーに
真剣に取り組みながら -
4:21 - 4:23課題である科学的知識を学びました
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4:23 - 4:25最も感動したのは
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4:25 - 4:29授業の後 学生が
すっかり驚いて 戸惑い気味に -
4:29 - 4:31私のところに来て
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4:31 - 4:36「仮想ラボに2時間もいたけれど
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4:36 - 4:39途中でFacebookを一度も見なかった」
と言った時でした -
4:39 - 4:40(笑)
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4:40 - 4:45学生にとって それほど身を入れ
没頭できるということなのです -
4:45 - 4:47実際にどのような
効果があったのかを理解するために -
4:48 - 4:52学習心理学者が160名の学生を
調査しました -
4:52 - 4:56被験者はスタンフォード大学と
デンマーク工科大学の学生です -
4:56 - 5:00学生を二つのグループに分けました
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5:00 - 5:04ひとつのグループは
仮想ラボシミュレータを使い -
5:04 - 5:08もうひとつのグループは従来の
教え方で学びました -
5:08 - 5:10両グループとも
授業時間の長さは同じです -
5:10 - 5:12興味深いことに
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5:12 - 5:16学生の学習結果を明確に測定するために
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5:16 - 5:20実験の前後に
テストが実施されました -
5:20 - 5:21その結果
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5:21 - 5:27仮想ラボを使うと
従来の学習方法より -
5:27 - 5:32学習効率がなんと76%も
高まったことがわかりました -
5:32 - 5:34さらにおもしろいことに
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5:34 - 5:37この調査の第二部として
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5:37 - 5:40学習に対する教師の影響力についても
調査したのです -
5:40 - 5:41その結果
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5:41 - 5:44仮想ラボと 教師による
手ほどきや指導を組み合わせると -
5:44 - 5:46学習効率は101%も
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5:47 - 5:52向上するということが
判明したのです -
5:52 - 5:57つまり かけた時間が同じでも
教師の影響力は -
5:57 - 5:59二倍になるということになります
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6:02 - 6:04数ヶ月前に
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6:05 - 6:06私たちは自問自答を始めました
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6:06 - 6:08学習心理学者、教師、科学者
ゲームデベロッパなど -
6:08 - 6:11素晴らしい専門家のチームが
あるわけですが -
6:11 - 6:13どうすれば 新たな教育の概念を
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6:13 - 6:15生み出し続けられるだろうかと
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6:15 - 6:18私たちは自分たちに
問い続けることにしたのです -
6:18 - 6:23そして今日ここで 皆さんに
私たちが考案したことと -
6:23 - 6:27そして非常に苦労して制作してきたものを
発表できることを嬉しく思います -
6:28 - 6:31簡単にどういうものかを説明します
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6:31 - 6:34基本的には携帯電話を使います ー
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6:34 - 6:36すでに殆どの学生がスマホを
持っていますから ー -
6:36 - 6:41スマホをこの安価な
VRゴーグルにつなぎます -
6:41 - 6:43これで仮想世界の中に
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6:43 - 6:46文字通り入っていけます
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6:46 - 6:49会場にいらっしゃる何人かにも
試してもらいましょうね -
6:49 - 6:52とにかく実際に体験してもらうと
いかに没入感を得られるかが -
6:52 - 6:55わかると思います
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6:55 - 6:58この仮想ラボ空間に まるで
本当に足を踏み入れたように感じます -
6:58 - 7:00スクリーン上に私が見えますか?
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7:00 - 7:01会場:見えます
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7:01 - 7:02マイケル・ボデカー:よかった!
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7:02 - 7:06たった今 私の携帯電話は
百万ドルクラスの -
7:06 - 7:10操作可能な すごい装置一式が揃う
アイビーリーグ大学の研究室を -
7:10 - 7:12完全にシミュレートしています
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7:12 - 7:16例えば このピペットを使って
実験をすることができます -
7:16 - 7:18ここにはE-GelもあればPCR装置も
ああ みてください -
7:18 - 7:21次世代シークエンサー (NGSM)も
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7:21 - 7:24それに電子顕微鏡もあります
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7:24 - 7:28そうです 電子顕微鏡を
携帯できるなんてすごいでしょう -
7:28 - 7:30ここには私のパソコンがあって
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7:30 - 7:32このマシンを使って
さまざまな実験が可能です -
7:32 - 7:33こちらにはドアがあり
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7:33 - 7:38他の実験室で
別の実験ができます -
7:38 - 7:40こちらには私の学習用タブレットがあります
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7:40 - 7:41インテリジェントタブレットなので
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7:41 - 7:44関連する理論を検索し
読むことができます -
7:44 - 7:46ご覧のように
インタラクティブに反応します -
7:46 - 7:53今ここで行っている実験に関連する
ビデオや情報を閲覧できるのです -
7:54 - 7:55ここに来るとマリーがいます
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7:56 - 7:59マリーは私の先生というか
ラボアシスタントで -
7:59 - 8:02このラボ全体を案内してくれます
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8:02 - 8:03そしてもうすぐ
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8:03 - 8:06実際の教師たちが
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8:06 - 8:09今私がいる この擬似空間に
テレポートして -
8:09 - 8:12この実験全体を通して手助けしたり
指導したりできるようになります -
8:12 - 8:15私のスピーチを終了する前に
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8:15 - 8:18もっとかっこいいものを
お見せしましょう -
8:18 - 8:21実際のラボでは実現不可能なものです
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8:21 - 8:22ここにPCR装置があります
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8:22 - 8:24実験を始めてみましょう
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8:24 - 8:29私の身体を100万分の1に縮小し
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8:29 - 8:30分子サイズにしてみました
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8:30 - 8:33試してください
本当に小さくなった気がしますから -
8:33 - 8:35今私はこの装置の中に立ち
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8:35 - 8:38DNAや分子を見ています
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8:38 - 8:41ポリメラーゼなども見えます
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8:41 - 8:43試験管内で
私たちの体内で起こるのと同じように -
8:43 - 8:46DNAが何百万回も繰り返し
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8:46 - 8:49複製されていく様子が
ここで観察できます -
8:49 - 8:53あらゆることがどう作用するかを
理解することができます -
8:54 - 8:58これらの新しい教え方に
可能性が詰まっていることを -
8:58 - 9:02皆さんに少しでも感じ取って
もらえればと思います -
9:04 - 9:06特に強調しておきたいのは
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9:06 - 9:08今 見ていただいたことは全部
VRゴーグルがなくても -
9:08 - 9:10iPadやラップトップで使える点です
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9:11 - 9:13それには大切な理由があります
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9:13 - 9:19次世代の科学者たちに
力を与え奮起してもらうために -
9:19 - 9:21教室内で使う新しい技術を
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9:21 - 9:25取り入れていく教師が必要なのです
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9:27 - 9:28ですからいろいろな面で
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9:28 - 9:33科学教育で 次の大きな
飛躍的進歩を果たすには -
9:33 - 9:35もう技術的なことではなく
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9:35 - 9:37教室の中で使用可能な
これらの技術を -
9:37 - 9:40取り入れ使っていくという
-
9:40 - 9:42教師側の決断次第であると
私たちは信じています -
9:42 - 9:46ですからさらに多くの
大学や学校 そして教師が -
9:46 - 9:49技術開発会社と協力し合い
-
9:49 - 9:51可能性を実現することを
願っています -
9:53 - 9:54最後になりますが
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9:54 - 9:57私自身に夢を与えてくれた
ちょっとした逸話を -
9:57 - 9:59お話ししたいと思います
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9:59 - 10:01ジャック・アンドレイカの話です
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10:01 - 10:03すでにご存知の方もいると思います
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10:03 - 10:07ジャックは15歳の時にすい臓がんの
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10:07 - 10:13安価で画期的な新診断法を発明しました
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10:14 - 10:17ジャックがどのように
その大発明をしたのかを説明した時に -
10:18 - 10:21そこにいたるまでに
突き当たった壁についても -
10:21 - 10:23話していました
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10:24 - 10:29その壁とは 経験不足という理由で
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10:29 - 10:33ラボへのアクセスが
許可されなかったことでした -
10:34 - 10:36もしアイビーリーグ大学の
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10:36 - 10:39数百万ドルの設備の仮想ラボを
世界中にいるジャックのような -
10:39 - 10:41生徒たちに差し出し
考えうる限りの -
10:41 - 10:43最新で最先鋭の機械を
与えることができたらどうでしょう -
10:43 - 10:49どんな科学者だって
そのような環境を与えられたら -
10:49 - 10:52飛び上がって喜ぶことでしょう
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10:52 - 10:54想像してください
そういう環境が -
10:54 - 11:01革新的な発想で世界を変えようとしている
次世代の才能ある若い科学者たちに -
11:01 - 11:04大きな力と新たな発想を
与える様子を -
11:04 - 11:05ありがとうございました
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11:05 - 11:13(拍手)
- Title:
- 仮想ラボが科学の授業を変える!
- Speaker:
- マイケル・ボデカー
- Description:
-
バーチャルリアリティはもはや遠い未来のお話しでも、テレビゲームやエンターテイメントにしか応用できないものでもありません。マイケル・ボデカーはバーチャルリアリティ技術を教育に取り入れ質の高い授業を身近にしていきたいと考えています。この斬新な講義では、現在の学校における科学教育の方法に革命を起こすかもしれないアイデアを披露します。
このビデオの教材:http://www.ted.com/talks/michael_bodekaer_this_virtual_lab_will_revolutionize_science_class - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 11:26
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