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第5课 我的小发明
综
合
实
践
【粤教版】 六年级下册
内容总览
素养目标
01
新知导入
02
新知讲解
03
04
05
课堂练习
06
目录
07
课堂总结
08
板书设计
课后作业
拓展延伸
教学目标
价值体认：通过对发明创造过程的体验，能够深刻认识到创新的重要性和价值，形成对创新精神的积极认同和追求。
责任担当：在发明创造过程中的体会角色和责任，积极承担任务，展现良好的团队合作精神。
问题解决：能够运用所学知识和技能，分析并识别发明创造过程中的问题，提出有针对性的解决方案。
创意物化：通过实践活动，能够将自己的创意和想法通过发明创造转化为实际作品，展现创意物化的能力。
新知导入
同学们，通过上节课的学习我们了解发明创造的实例，激发了我们创造发明的热情，那么，怎样来设计“神奇奶瓶”呢？
新知讲解
在发明创造的过程中，常用技法有“加一加”“仿一仿”等。
“加一加”：文具设计经常用到这个技法，如把三种颜色的笔芯装在一个笔杆中，就成了三色圆珠笔；将“收音机+录音机+放音机+选曲电脑”组装在一起，就成了多功能收录机。
“仿一仿”：科学家通过研究蝙蝠的飞行原理发明了雷达；通过研究鱼在水中的游动方式，发明了潜水艇；通过研究鲸鱼在海中游动的情形，把船体改成了流线型，大大提高了轮船航行的速度。
小资料
行 动 与 操 作
新知讲解
针对“初生婴儿喝的牛奶温度需要调节到40℃左右”这个问题，你能发明一个“神奇奶瓶”来解决问题吗？请思考一下，怎样确定牛奶的温度呢？你认为最需要解决的技术重点是什么？
“加一加”或“仿一仿”的技法在这里可以使用吗？
请把你的创意用语言及图画的形式表达出来。
行 动 与 操 作
新知讲解
行 动 与 操 作
步骤一：设计方案
“神奇奶瓶”设计方案
（1）问题描述：初生婴儿喝的牛奶温度需要精确调节到40℃左右，以确保既安全又舒适。传统的测温方法，如使用温度计，可能既不准确也不方便。
（2）设计理念：设计一个“神奇奶瓶”，它能自动调节并维持牛奶的温度在40℃左右，同时提供一个直观的方式来显示当前温度，确保给婴儿喂食时的安全性与便捷性。
新知讲解
（3）技术方案：
①温度感知与控制模块：
●整合温度传感器：实时监测牛奶温度。
●微处理器控制：基于监测到的温度信息，通过微处理器来判断是否需要加热或冷却牛奶。
●加热与冷却元件：利用电热丝进行加热，半导体冷暖片或小型风扇进行降温。
行 动 与 操 作
新知讲解
②温度显示模块：
●LED温度指示环：环绕奶瓶外侧的LED灯带，通过颜色变化显示不同的温度范围（例如，蓝色表示冷，绿色表示适宜，红色表示热）。
●数字显示屏：集成小型LCD或OLED屏幕，在奶瓶的适当位置显示具体的温度数值。
③安全与防护模块：
●防溢传感器：确保加热或冷却时不会发生牛奶溢出。
●过热保护：当温度传感器检测到异常高温时自动断电。
●无毒、耐用材料：确保所有与牛奶接触的部件符合食品安全标准。
行 动 与 操 作
新知讲解
④电源与充电模块：
●集成可充电电池：为温度感知与控制模块供电。
● 充电接口：使用通用的USB-C或无线充电方式，方便用户充电。
④用户界面与操作模块：
●单个按钮操作：简化的用户界面，如一个按钮进行开关机、温度设置等操作。
●声音反馈：通过不同音调或语音提示来告知用户当前操作状态。
行 动 与 操 作
新知讲解
（4）技术创新点：
①智能温度控制：通过集成的温度传感器和微处理器实现精确控温。
②直观温度显示：利用LED灯带和数字显示屏直观显示牛奶温度。
③简易操作与安全防护：简化操作流程，强化产品安全性。
行 动 与 操 作
新知讲解
（5）“加一加”或“仿一仿”技法的应用：
①“加一加”技法：在奶瓶设计中加入加热、冷却及温度监测控制的功能；在普通奶瓶的外观上加入LED温度显示环和数字显示屏；在传统喂奶方式上加入一键操作的简易性等。
②“仿一仿”技法：可以仿照成人用保温杯的原理来设计保温层；仿照智能家居设备中的语音交互来设计奶瓶的声音反馈系统，使其更易于使用和理解。
行 动 与 操 作
新知讲解
设计造型
行 动 与 操 作
新知讲解
步骤二：准备材料
行 动 与 操 作
请你根据“神奇奶瓶”的设计方案，列出产品制作可能用到的材料清单和辅助工具清单。
材料清单
奶瓶
温度测量工具
微型电热丝或加热片：用于提供加热功能，将牛奶加热至设定温度。
导热材料：用于将加热元件产生的热量均匀传导至瓶内牛奶。
温度传感器：用于实时监测牛奶的温度。
智能芯片：用于处理温度数据，控制加热元件的工作状态。
新知讲解
步骤二：准备材料
行 动 与 操 作
控制电路板：承载智能芯片和其他电子元件，实现控制功能。
LED显示屏：用于显示牛奶的实时温度。
按键开关：用于设定目标温度和控制加热功能。
低压直流电源：为奶瓶提供稳定的工作电压。
可充电锂电池：确保奶瓶在没有外部电源的情况下也能正常工作一段时间。
辅助工具清单
硅胶模具或塑料模具：用于制作奶瓶瓶身的成型模具。
切割工具：用于切割材料，如塑料或硅胶片。
粘合剂：用于将奶瓶的各个部件牢固粘合。
新知讲解
步骤二：准备材料
行 动 与 操 作
辅助工具清单
螺丝刀与螺丝：用于固定电路板和其他内部组件。
电烙铁与焊锡：用于电路板的焊接工作。
温度计：用于测试奶瓶的加热和控温效果，确保温度准确。
电源适配器与测试线：用于为奶瓶提供电源，并进行功能测试。
调试软件与设备：对智能控制系统进行编程和调试。
新知讲解
行 动 与 操 作
步骤三：预算成本
根据所需材料与工具的清单，了解单价，并计算制作“神奇奶瓶”的成本。
“神奇奶瓶”成本预算表
材料与工具名称 单价 数量 总价
奶瓶（高级塑料） 10元/个 1 10元
导热材料 20元/kg 0.05kg 1元
智能芯片 20元/个 1 20元
LED显示屏 10元/个 1 10元
合计 31元
新知讲解
步骤四：调整设计方案
制作“神奇奶瓶”前，向教师或家长请教：奶瓶成本是否合理？设计方案是否需要调整？制作过程中有什么注意事项？并记录它们提出的建议。
“神奇奶瓶”制作前请教记录
向教师请教记录：
问题1：奶瓶的成本是否合理？
教师建议：· 考虑批量生产的成本，而不仅仅是单个样品的成本。
· 对材料成本进行市场调研，比较不同供应商的报价，选择性价比高的材料。
· 考虑可回收材料和环保因素，既能降低成本，又符合绿色制造的理念。
行 动 与 操 作
新知讲解
问题2：设计方案是否需要调整？
教师建议：
设计方案应考虑到小学生的操作能力和安全性，尽量简化操作步骤。
可以考虑加入一些趣味性的元素，比如语音提示或动画显示，以吸引孩子的注意力。
问题3：制作过程中有什么注意事项？
教师建议：
严格遵守电子元件的安装和焊接规范，确保电路连接正确无误。
行 动 与 操 作
新知讲解
在组装过程中，注意保护电子元件免受机械损伤。
对每个制作步骤进行详细记录，方便后续的调试和改进。
向家长请教记录：
问题1：奶瓶的成本是否合理？
家长建议：考虑普通家庭的经济承受能力，确保产品的定价合理。
在成本上适当考虑产品的附加值，比如其智能化和安全性等特点。
可以考虑通过众筹或预售等方式，分摊研发成本，降低消费者负担。
问题2：设计方案是否需要调整？
家长建议：
行 动 与 操 作
新知讲解
考虑到孩子使用时的便捷性，可以设计一键式操作或语音控制功能。
增加一些家长监控和远程控制的功能，方便家长随时了解孩子的饮食情况。
问题3：制作过程中有什么注意事项？
家长建议：
注意材料的安全性，确保奶瓶无毒、无味，符合婴儿用品的相关标准。
在制作过程中注重细节处理，确保产品无毛刺、无锐角，防止孩子在使用过程中受伤。
行 动 与 操 作
新知讲解
步骤五：制作产品
请根据“神奇奶瓶”的设计方案，完成产品制作，并记录具体的制作步骤。
“神奇奶瓶”制作记录表
行 动 与 操 作
新知讲解
材料准备 制作步骤
（1）高温玻璃奶瓶 （2）度传感器 （3）处理器芯片 （4）热丝 （5）导体冷暖片 （6）ED灯带型LCD显示屏（7）防溢传感器 （8）可充电锂电池 （9）SB-C充电接口 （10）焊接台与焊锡 （11）丝刀与扳手 1.组装温度感知与控制模块：
①温度传感器固定在奶瓶内部，确保能够准确感知牛奶温度。
②接电热丝和半导体冷暖片到微处理器芯片上，形成加热与冷却电路。
③用绝缘材料将电路包裹，防止漏电和过热。
2.安装温度显示模块：①LED灯带环绕在奶瓶外侧，通过导线连接到微处理器芯片。②LCD显示屏固定在奶瓶上合适的位置，同样连接至微处理器芯片。
3.集成安全与防护模块：
①奶瓶内部安装防溢传感器，连接至微处理器芯片，实现防溢功能。②装过热保护器，当温度过高时自动切断加热电路。
4.制作电源与充电模块：
①可充电锂电池放置在奶瓶底部，连接电池管理电路。
②奶瓶外部安装USB-C充电接口，方便用户充电。
5.组装外壳与包装：①用ABS塑料外壳将奶瓶和电子元件包裹起来，确保安全美观。②用环保包装材料对成品进行包装，确保在运输和存储过程中安全无损。
行 动 与 操 作
新知讲解
测试改进
1.温度感知与控制测试：①充不同温度的牛奶，测试温度传感器和微处理器芯片的准确性。
②整加热与冷却电路的参数，确保能在短时间内达到并维持40℃左右。
2.温度显示模块测试：不同温度下观察LED灯带的颜色变化和LCD显示屏的数值显示，确保准确反映牛奶温度。
3.安全与防护功能测试：①拟防溢情况，测试防溢传感器是否能及时切断电源。
②高温环境下测试过热保护器是否能有效工作。
4.电源与充电模块测试：①试锂电池的续航能力和USB-C接口的充电速度。②保电池管理电路能正常工作，防止过充和过放。
5.整体性能测试：①行长时间的实际使用测试，观察奶瓶的性能稳定性和用户体验。
②据测试结果对设计方案和制作步骤进行必要的调整和改进。
行 动 与 操 作
新知讲解
成品图
行 动 与 操 作
新知讲解
请为你发明的“神奇奶瓶”写一份产品说明书
神奇奶瓶产品说明书
（一）产品照片
行 动 与 操 作
新知讲解
（二）应用的发明技巧
1.智能化温度控制。
2.高效加热与冷却系统 。
3.安全性设计 。
4.直观的温度显示 。
5.环保与耐用材料 。
行 动 与 操 作
新知讲解
（三）产品制作过程
1.材料准备：按照设计方案准备所有所需材料。
2.组装电子元件：将温度传感器、微处理器芯片、电热丝、半导体冷暖片等电子元件焊接并组装在一起。
3.安装显示模块：将LED灯带环绕在奶瓶外侧，并固定LCD显示屏。
4.集成安全与防护功能：安装防溢传感器和过热保护器，确保产品的安全性。
5.电池与充电模块安装：将可充电锂电池和USB-C充电接口安装在奶瓶底部。
6.外壳与包装：使用ABS塑料外壳包裹奶瓶和电子元件，并进行环保包装。
行 动 与 操 作
新知讲解
（四）产品科学原理
1.温度感知与控制：通过温度传感器实时监测牛奶温度，微处理器根据温度数据控制加热与冷却元件的工作状态，以维持恒定的温度。
2.加热与冷却原理：电热丝通过电流产生热量，对牛奶进行加热；半导体冷暖片利用珀尔帖效应实现冷却功能。
3.防溢与过热保护：防溢传感器通过检测液位变化来防止牛奶溢出，过热保护器在温度过高时切断电源以保护电路和奶瓶。
行 动 与 操 作
新知讲解
（五）产品创新之处
1.智能温度控制 。
2.快速加热与冷却 。
3.安全性增强 。
4.直观的温度显示界面 。
5.环保材料与设计 。
行 动 与 操 作
新知讲解
（六）产品使用方法
1.充电：将USB-C充电接口连接至电源适配器进行充电，直至电池充满。
2.加奶：打开奶瓶盖，倒入适量的牛奶。
3.设定温度：通过触摸LCD显示屏上的控制按钮，设定所需的牛奶温度。
4.等待加热或冷却：系统会自动根据当前温度和设定温度进行加热或冷却操作。
5.饮用：当LED灯带显示为适宜饮用的颜色时，即可打开瓶盖享用温暖的牛奶。
6.清洁与保养：使用温和的洗涤剂和软海绵
清洗奶瓶及配件，并确保彻底冲洗干净后晾干
存放。
行 动 与 操 作
新知讲解
组织“神奇奶瓶”展示会，请每名同学评选出自己最欣赏的“神奇奶瓶”，并分析最受欢迎的“神奇奶瓶”的创意和改进之处。
交 流 与 评 价
新知讲解
我最欣赏的“神奇奶瓶”
交 流 与 评 价
制作者 创意 待改进之处
刘丽 1.智能温控与显示：这款“神奇奶瓶”最吸引我的地方在于其智能温控功能。它不仅能快速将牛奶加热至设定温度，还能在LED灯带和LCD显示屏上直观显示当前温度，这对于忙碌的家长来说非常实用，可以确保孩子随时喝到温度适宜的牛奶。 2.安全性设计：除了基本的防溢和过热保护功能，这款奶瓶还加入了倾倒保护功能，当奶瓶被意外倾倒时，能自动切断电源，有效避免了安全隐患。 3.个性化定制：制作者还考虑了用户个性化需求，允许用户通过手机APP设置温度、定时加热等功能，这种人性化的设计使得产品更具吸引力。 1.续航能力：虽然这款奶瓶在功能和安全性上表现出色，但据我观察，其续航能力有待提升。在连续使用过程中，需要频繁充电，这在一定程度上影响了用户体验。
2.清洁与维护：由于奶瓶内部集成了电子元件，清洁起来相对复杂。建议制作者在后续版本中考虑如何简化清洁过程，或者提供专门的清洁工具，以方便用户使用。
新知讲解
通过亲身体验“神奇奶瓶”的发明过程，关于发明创造你有什么认识？请与同学们讨论，并将自己的认识写下来。
什么是发明创造
交 流 与 评 价
首先，发明创造需要灵感和创意。
其次，发明创造需要扎实的科学知识和技术支撑。
再次，发明创造需要团队协作和沟通交流。
最后，发明创造需要不断的尝试和改进。
新知讲解
产品只有不断优化，才会越来越好。经过检测和使用，你认为你的“神奇奶瓶”的优缺点是什么？还有什么需要改进的？
“神奇奶瓶”的优缺点及改进办法
反 思 与 改 进
名称 优点 缺点
神奇奶瓶 1.智能温控：奶瓶配备了先进的温度传感器和微处理器，能够精确控制牛奶的温度，确保婴儿随时喝到适宜温度的奶。 2.安全性能高：产品具备防溢、过热等多重安全保护功能，能够有效避免使用过程中可能出现的危险。 3.交互体验好：通过LED灯带和LCD显示屏，用户可以直观地了解奶瓶的工作状态和牛奶的温度，操作简便。 4.个性化设置：用户可以根据自己的需求，通过手机APP设定加热温度、定时加热等功能，体现了产品的个性化服务。 1.续航能力待提升：在实际使用过程中，我们发现奶瓶的续航时间不够长，需要频繁充电，影响了使用体验。
2.清洁维护稍显复杂：由于奶瓶内部集成了电子元件，使得清洁和维护变得相对复杂，需要特别注意防水和避免损坏电子部件。
3.成本较高：由于采用了较为先进的科技和材料，产品的制造成本相对较高，导致售价也偏高。
新知讲解
产品只有不断优化，才会越来越好。经过检测和使用，你认为你的“神奇奶瓶”的优缺点什么？还有什么需要改进的？
“神奇奶瓶”的优缺点及改进办法
反 思 与 改 进
改进方法
1.优化电池性能：通过改进电池技术和增加电池容量，提升奶瓶的续航能力，减少充电次数。
2.简化清洁维护流程：设计更加简洁易拆卸的结构，方便用户清洁和维护奶瓶，同时提供专用的清洁工具或指导，降低清洁难度。
3.降低成本：通过优化生产流程和材料选择，降低产品的制造成本，从而使其更具市场竞争力。可以考虑采用更加环保和经济的材料替代现有材料，或者与供应商进行谈判以获取更优惠的采购价格。4.增加附加功能：可以考虑在奶瓶上增加更多实用的附加功能，如音乐播放、智能提醒等，以提升产品的附加价值和用户体验。
新知讲解
发明创造的技法有很多，比如联想发明法、组合法、逆向想发明法、缺点列举法等。除了“神奇奶瓶”外，你还有什么好创意？请写下来，并与同学们分享。
反 思 与 改 进
智能空气净化书包
这款书包内置小型高效的空气净化器，能够实时检测并净化书包内部的空气，去除异味和有害物质。同时，书包的材质也采用环保材料，无毒无害，确保孩子们的安全。此外，书包还可以通过手机APP进行远程控制，家长们可以随时了解孩子的呼吸环境，为他们提供更加健康的学习和生活空间。
新知讲解
发明创造的技法有很多，比如联想发明法、组合发、逆向想发明法、缺点列举法等。除了“神奇奶瓶”外，你还有什么好创意？请写下来，并与同学们分享。
反 思 与 改 进
便携式多功能学习笔
这款学习笔集成了笔、尺、橡皮等多种功能，可以满足学生们在学习中的基本需求。笔身采用轻质材料制成，轻便易携，方便学生们随时随地使用。此外，学习笔还具备智能提醒功能，可以根据学生的学习进度和习惯，提醒他们及时复习和休息，帮助他们更好地管理自己的学习时间和状态。
新知讲解
党的十九大报告提出：倡导创新文化，强化知识产权创造、保护、运用。为保护个人的发明创造的知识产权，我国制定了相应的法律法规。你知道这些法律法规的名称和内容吗
拓 展 基 地
首先，我国制定了《专利法》来专门保护发明创造。
其次，《著作权法》保护的是文学、艺术和自然科学、社会科学、工程技术等领域的作品。
此外，《商标法》保护商标注册人的商标专用权，以确保商品或服务的来源得到准确标识。 除了上述专门的法律法规外，我国还通过其他法律和政策来加强知识产权的保护。
新知讲解
为有效获取知识产权的保护，新的发明创造最好能到国家知识产权局授权的专利申请代理中心申请专利。你知道申请专利的流程吗？
拓 展 基 地
1.准备申请材料——2.提交专利申请——3.形式审查——4.实质审查（发明专利）——5.授权与公告
新知讲解
在申请专利时，你还需要注意以下几点：
拓 展 基 地
1. 保密性：在提交专利申请前，最好避免公开你的发明内容，以免丧失新颖性。
2. 代理服务：如果你对专利申请流程不熟悉，可以考虑寻求专业的专利代理服务。专利代理机构可以帮助你准备申请材料、处理审查过程中的问题，提高申请成功率。
3. 费用：专利申请需要支付一定的费用，包括申请费、审查费等。你需要提前了解并准备好相关费用。
新知讲解
说一说，创造性思维与技法？
拓 展 基 地
1.创造性思维
（1）开放性 。
（2）灵活性 。
（3）批判性 。
2.创造性技法
（1）换位思考 。
（2）头脑风暴 。
（3）逆向思维 。
（4）列举法 。
（5）类比推理。
新知讲解
3.培养创造性思维与技法
拓 展 基 地
（1）保持好奇心和求知欲：对未知事物保持好奇心，勇于探索和学习新知识。
（ 2）拓宽知识面和视野：广泛涉猎不同领域的知识和信息，拓宽思维边界。
（3）锻炼批判性思维：学会对现有观念进行审视和质疑，培养独立思考能力。
（4）尝试新事物和体验：通过实践和体验来丰富自己的认知和情感，激发创新思维。
新知讲解
有关发明的名言警句？
拓 展 基 地
★“发明家最初只能瞥见一种曙光。”——巴尔扎克。这句话表达了发明的过程往往始于一个模糊的想法或灵感，需要发明家不断地探索和完善。
★“科学的进步取决于科学家的劳动和他们发明的价值。”——巴斯德。这句话强调了发明在推动科学进步中的重要作用，以及科学家们的辛勤劳动和发明的价值对社会的贡献。
★“发明家全靠一股了不起的信心支持。”——鲍德温。这句话强调了发明家需要具备坚定的信念和毅力，才能克服困难和挑战，实现自己的发明创造。
新知讲解
有关发明的名言警句？
拓 展 基 地
★“发明千千万，起点是一问。”——陶行知。这句话提醒我们，发明创造往往始于一个简单的问题或疑惑，通过不断地提问和思考，才能找到解决问题的方法和创新的点子。
★“一个人有了发明创造，他对社会作出了贡献，社会也就会给他尊敬和荣誉。”——罗斯金。这句话说明了发明创造不仅是对个人能力的体现，更是对社会的一种贡献，能够得到社会的认可和尊重。
课堂练习
讲一讲，你在日常生活中有哪些发明创造，和同学们一起分享。
课堂总结
通过本节课的学习，不仅提高了我们的创新能力和解决问题的能力，还让我们体验到了发明创造的乐趣。相信，在未来的学习和生活中，我们会继续发挥创造力，勇于探索和创新，发明创造更多更好的作品。
板书设计
我是小小发明家
活动一：设计方案
活动二：准备材料
活动三：预算成本
活动四：调整设计方案
活动五：制作成品
分享最受欢迎“神奇奶瓶”的创意与待改进之处
“神奇奶瓶”的优缺点
拓展延伸
作业布置
回家后和家人一起设计一个帮助整理书桌的装置，一起分享发明创造的快乐！
谢谢
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兼职招聘：
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粤教版综合实践活动六年级第5课
《我是小小发明家·推荐活动 我的小发明》
第2课时教学设计
课题 我是小小发明家·推荐活动 我的小发明 单元 第五单元 学科 综合实践 年级 六年级
核心素养目标 价值体认：通过对发明创造过程的体验，能够深刻认识到创新的重要性和价值，形成对创新精神的积极认同和追求。责任担当：在发明创造过程中的体会角色和责任，积极承担任务，展现良好的团队合作精神。问题解决：能够运用所学知识和技能，分析并识别发明创造过程中的问题，提出有针对性的解决方案。创意物化：通过实践活动，能够将自己的创意和想法通过发明创造转化为实际作品，展现创意物化的能力。
教学重点 通过对发明创造过程的体验，能够深刻认识到创新的重要性和价值，形成对创新精神的积极认同和追求。
教学难点 通过实践活动，引导学生能够将自己的创意和想法通过发明创造转化为实际作品，展现创意物化的能力。
教学准备 教具
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 同学们，通过上节课的学习我们了解发明创造的实例，激发了我们创造发明的热情，那么，怎样来设计“神奇奶瓶”呢？ 今天，我们继续学习《我的小发明》从中寻找答案吧！出示课题。 思考交流 通过设疑，引导学生进行激发学习兴趣，为下步开展活动做好准备。
讲授新课 （一）行动与操作1.小链接在发明创造的过程中，常用技法有“加一加”“仿一仿”等。“加一加”：文具设计经常用到这个技法，如把三种颜色的笔芯装在一个笔杆中，就成了三色圆珠笔；将“收音机+录音机+放音机+选曲电脑”组装在一起，就成了多功能收录机。“仿一仿”：科学家通过研究蝙蝠的飞行原理发明了雷达；通过研究鱼在水中的游动方式，发明了潜水艇；通过研究鲸鱼在海中游动的情形，把船体改成了流线型，大大提高了轮船航行的速度。2.针对“初生婴儿喝的牛奶温度需要调节到40℃左右”这个问题，你能发明一个“神奇奶瓶”来解决问题吗？请思考一下，怎样确定牛奶的温度呢？你认为最需要解决的技术重点是什么？“加一加”或“仿一仿”的技法在这里可以使用吗？请把你的创意用语言及图画的形式表达出来。“神奇奶瓶”设计方案问题描述：初生婴儿喝的牛奶温度需要精确调节到40℃左右，以确保既安全又舒适。传统的测温方法，如使用温度计，可能既不准确也不方便。设计理念：设计一个“神奇奶瓶”，它能自动调节并维持牛奶的温度在40℃左右，同时提供一个直观的方式来显示当前温度，确保给婴儿喂食时的安全性与便捷性。（3）技术方案：①温度感知与控制模块：●整合温度传感器：实时监测牛奶温度。●微处理器控制：基于监测到的温度信息，通过微处理器来判断是否需要加热或冷却牛奶。●加热与冷却元件：利用电热丝进行加热，半导体冷暖片或小型风扇进行降温。②温度显示模块：●LED温度指示环：环绕奶瓶外侧的LED灯带，通过颜色变化显示不同的温度范围（例如，蓝色表示冷，绿色表示适宜，红色表示热）。●数字显示屏：集成小型LCD或OLED屏幕，在奶瓶的适当位置显示具体的温度数值。③安全与防护模块：●防溢传感器：确保加热或冷却时不会发生牛奶溢出。●过热保护：当温度传感器检测到异常高温时自动断电。●无毒、耐用材料：确保所有与牛奶接触的部件符合食品安全标准。④电源与充电模块：●集成可充电电池：为温度感知与控制模块供电。● 充电接口：使用通用的USB-C或无线充电方式，方便用户充电。④用户界面与操作模块：●单个按钮操作：简化的用户界面，如一个按钮进行开关机、温度设置等操作。●声音反馈：通过不同音调或语音提示来告知用户当前操作状态。（4）技术创新点：①智能温度控制：通过集成的温度传感器和微处理器实现精确控温。②直观温度显示：利用LED灯带和数字显示屏直观显示牛奶温度。③简易操作与安全防护：简化操作流程，强化产品安全性。（5）“加一加”或“仿一仿”技法的应用：①“加一加”技法：在奶瓶设计中加入加热、冷却及温度监测控制的功能；在普通奶瓶的外观上加入LED温度显示环和数字显示屏；在传统喂奶方式上加入一键操作的简易性等。②“仿一仿”技法：可以仿照成人用保温杯的原理来设计保温层；仿照智能家居设备中的语音交互来设计奶瓶的声音反馈系统，使其更易于使用和理解。 设计造型出示保温杯图片。步骤二：准备材料请你根据“神奇奶瓶”的设计方案，列出产品制作可能用到的材料清单和辅助工具清单。材料清单奶瓶温度测量工具微型电热丝或加热片：用于提供加热功能，将牛奶加热至设定温度。导热材料：用于将加热元件产生的热量均匀传导至瓶内牛奶。温度传感器：用于实时监测牛奶的温度。智能芯片：用于处理温度数据，控制加热元件的工作状态。控制电路板：承载智能芯片和其他电子元件，实现控制功能。LED显示屏：用于显示牛奶的实时温度。按键开关：用于设定目标温度和控制加热功能。低压直流电源：为奶瓶提供稳定的工作电压。可充电锂电池：确保奶瓶在没有外部电源的情况下也能正常工作一段时间。辅助工具清单硅胶模具或塑料模具：用于制作奶瓶瓶身的成型模具。切割工具：用于切割材料，如塑料或硅胶片。粘合剂：用于将奶瓶的各个部件牢固粘合。螺丝刀与螺丝：用于固定电路板和其他内部组件。电烙铁与焊锡：用于电路板的焊接工作。 温度计：用于测试奶瓶的加热和控温效果，确保温度准确。电源适配器与测试线：用于为奶瓶提供电源，并进行功能测试。调试软件与设备：对智能控制系统进行编程和调试。步骤三：预算成本根据所需材料与工具的清单，了解单价，并计算制作“神奇奶瓶”的成本。“神奇奶瓶”成本预算表材料与工具名称单价数量总价奶瓶（高级塑料）10元/个110元导热材料20元/kg0.05kg1元智能芯片20元/个120元LED显示屏10元/个110元合计31元步骤四：调整设计方案制作“神奇奶瓶”前，向教师或家长请教：奶瓶成本是否合理？设计方案是否需要调整？制作过程中有什么注意事项？并记录它们提出的建议。“神奇奶瓶”制作前请教记录一、向教师请教记录：问题1：奶瓶的成本是否合理？教师建议：考虑批量生产的成本，而不仅仅是单个样品的成本。对材料成本进行市场调研，比较不同供应商的报价，选择性价比高的材料。考虑可回收材料和环保因素，既能降低成本，又符合绿色制造的理念。问题2：设计方案是否需要调整？教师建议：设计方案应考虑到小学生的操作能力和安全性，尽量简化操作步骤。可以考虑加入一些趣味性的元素，比如语音提示或动画显示，以吸引孩子的注意力。问题3：制作过程中有什么注意事项？教师建议：严格遵守电子元件的安装和焊接规范，确保电路连接正确无误。在组装过程中，注意保护电子元件免受机械损伤。对每个制作步骤进行详细记录，方便后续的调试和改进。二、向家长请教记录：问题1：奶瓶的成本是否合理？家长建议：考虑普通家庭的经济承受能力，确保产品的定价合理。在成本上适当考虑产品的附加值，比如其智能化和安全性等特点。可以考虑通过众筹或预售等方式，分摊研发成本，降低消费者负担。问题2：设计方案是否需要调整？家长建议：奶瓶的外观设计要简洁大方，符合现代家庭的审美需求。考虑到孩子使用时的便捷性，可以设计一键式操作或语音控制功能。增加一些家长监控和远程控制的功能，方便家长随时了解孩子的饮食情况。问题3：制作过程中有什么注意事项？家长建议：注意材料的安全性，确保奶瓶无毒、无味，符合婴儿用品的相关标准。在制作过程中注重细节处理，确保产品无毛刺、无锐角，防止孩子在使用过程中受伤。 步骤五：制作产品请根据“神奇奶瓶”的设计方案，完成产品制作，并记录具体的制作步骤。“神奇奶瓶”制作记录表材料准备制作步骤测试改进（1）高温玻璃奶瓶（2）度传感器（3）处理器芯片（4）热丝（5）导体冷暖片（6）ED灯带型LCD显示屏（6）防溢传感器（7）可充电锂电池（8）SB-C充电接口（9）焊接台与焊锡（10）丝刀与扳手 组装温度感知与控制模块：①温度传感器固定在奶瓶内部，确保能够准确感知牛奶温度。②接电热丝和半导体冷暖片到微处理器芯片上，形成加热与冷却电路。③用绝缘材料将电路包裹，防止漏电和过热。安装温度显示模块：①LED灯带环绕在奶瓶外侧，通过导线连接到微处理器芯片。②LCD显示屏固定在奶瓶上合适的位置，同样连接至微处理器芯片。3.集成安全与防护模块：①奶瓶内部安装防溢传感器，连接至微处理器芯片，实现防溢功能。②装过热保护器，当温度过高时自动切断加热电路。4.制作电源与充电模块：①可充电锂电池放置在奶瓶底部，连接电池管理电路。②奶瓶外部安装USB-C充电接口，方便用户充电。5.组装外壳与包装：①用ABS塑料外壳将奶瓶和电子元件包裹起来，确保安全美观。②用环保包装材料对成品进行包装，确保在运输和存储过程中安全无损。温度感知与控制测试：①充不同温度的牛奶，测试温度传感器和微处理器芯片的准确性。②整加热与冷却电路的参数，确保能在短时间内达到并维持40℃左右。2.温度显示模块测试：①不同温度下观察LED灯带的颜色变化和LCD显示屏的数值显示，确保准确反映牛奶温度。3.安全与防护功能测试：①拟防溢情况，测试防溢传感器是否能及时切断电源。②高温环境下测试过热保护器是否能有效工作。4.电源与充电模块测试：①试锂电池的续航能力和USB-C接口的充电速度。②保电池管理电路能正常工作，防止过充和过放。5.整体性能测试：①行长时间的实际使用测试，观察奶瓶的性能稳定性和用户体验。②据测试结果对设计方案和制作步骤进行必要的调整和改进。成品图请为你发明的“神奇奶瓶”写一份产品说明书神奇奶瓶产品说明书（一）产品照片出示奶瓶照片（二）应用的发明技巧智能化温度控制：采用先进的温度传感器和微处理器技术，实现精确的温度监测和控制。高效加热与冷却系统：结合电热丝和半导体冷暖片，快速加热或冷却牛奶至适宜饮用的温度。安全性设计：通过防溢传感器和过热保护器，确保使用过程中的安全。直观的温度显示：利用LED灯带和LCD显示屏，直观展示牛奶的当前温度。环保与耐用材料：选用食品级硅胶和耐高温玻璃等环保材料，确保产品的耐用性和安全性。（三）产品制作过程材料准备：按照设计方案准备所有所需材料。组装电子元件：将温度传感器、微处理器芯片、电热丝、半导体冷暖片等电子元件焊接并组装在一起。安装显示模块：将LED灯带环绕在奶瓶外侧，并固定LCD显示屏。集成安全与防护功能：安装防溢传感器和过热保护器，确保产品的安全性。电池与充电模块安装：将可充电锂电池和USB-C充电接口安装在奶瓶底部。外壳与包装：使用ABS塑料外壳包裹奶瓶和电子元件，并进行环保包装。（四）产品科学原理温度感知与控制：通过温度传感器实时监测牛奶温度，微处理器根据温度数据控制加热与冷却元件的工作状态，以维持恒定的温度。加热与冷却原理：电热丝通过电流产生热量，对牛奶进行加热；半导体冷暖片利用珀尔帖效应实现冷却功能。防溢与过热保护：防溢传感器通过检测液位变化来防止牛奶溢出，过热保护器在温度过高时切断电源以保护电路和奶瓶。（五）产品创新之处智能温度控制：能够根据用户需求自动调节牛奶温度，无需手动操作。快速加热与冷却：采用高效的加热与冷却系统，迅速将牛奶调节至适宜温度。安全性增强：通过多重安全保护措施，确保使用过程中的安全可靠。直观的温度显示界面：LED灯带和LCD显示屏提供直观、清晰的温度指示。环保材料与设计：注重使用环保材料和可回收设计，降低对环境的影响。（六）产品使用方法充电：将USB-C充电接口连接至电源适配器进行充电，直至电池充满。加奶：打开奶瓶盖，倒入适量的牛奶。设定温度：通过触摸LCD显示屏上的控制按钮，设定所需的牛奶温度。等待加热或冷却：系统会自动根据当前温度和设定温度进行加热或冷却操作。饮用：当LED灯带显示为适宜饮用的颜色时，即可打开瓶盖享用温暖的牛奶。清洁与保养：使用温和的洗涤剂和软海绵清洗奶瓶及配件，并确保彻底冲洗干净后晾干存放。恭喜你，你的发明有幸可以参加国际博览会。请你按大会要求出具一份英文说明书。（三）交流与分享1.组织“神奇奶瓶”展示会，请每名同学评选出自己最欣赏的“神奇奶瓶”，并分析最受欢迎的“神奇奶瓶”的创意和改进之处。我最欣赏的“神奇奶瓶”制作者创意待改进之处刘丽1.智能温控与显示：这款“神奇奶瓶”最吸引我的地方在于其智能温控功能。它不仅能快速将牛奶加热至设定温度，还能在LED灯带和LCD显示屏上直观显示当前温度，这对于忙碌的家长来说非常实用，可以确保孩子随时喝到温度适宜的牛奶。2.安全性设计：除了基本的防溢和过热保护功能，这款奶瓶还加入了倾倒保护功能，当奶瓶被意外倾倒时，能自动切断电源，有效避免了安全隐患。3.个性化定制：制作者还考虑了用户个性化需求，允许用户通过手机APP设置温度、定时加热等功能，这种人性化的设计使得产品更具吸引力。续航能力：虽然这款奶瓶在功能和安全性上表现出色，但据我观察，其续航能力有待提升。在连续使用过程中，需要频繁充电，这在一定程度上影响了用户体验。2.清洁与维护：由于奶瓶内部集成了电子元件，清洁起来相对复杂。建议制作者在后续版本中考虑如何简化清洁过程，或者提供专门的清洁工具，以方便用户使用。通过亲身体验“神奇奶瓶”的发明过程，关于发明创造你有什么认识？请与同学们讨论，并将自己的认识写下来。什么是发明创造首先，发明创造需要灵感和创意。这些灵感可能来源于日常生活中的点滴细节，也可能是对已有事物的深入思考和改进。在“神奇奶瓶”的发明过程中，我们团队就是从家长喂养婴儿的实际需求出发，结合现代科技手段，提出了智能温控、安全保护等一系列创新点。其次，发明创造需要扎实的科学知识和技术支撑。一个好的创意如果没有科学原理和技术实现的支持，那么它只能停留在纸面上。在“神奇奶瓶”的制作过程中，我们运用了温度传感器、微处理器控制、电热元件等科学技术知识，才使得这个创意得以落地实现。再次，发明创造需要团队协作和沟通交流。一个成功的发明往往不是一个人单打独斗的结果，而是团队成员相互协作、共同努力的成果。在“神奇奶瓶”的发明过程中，我们团队成员之间经常进行讨论和交流，共同解决遇到的问题和困难。最后，发明创造需要不断的尝试和改进。一个成功的发明往往需要经过无数次的失败和尝试才能最终完善。在“神奇奶瓶”的制作过程中，我们也遇到了很多困难和挑战，但是通过不断的尝试和改进，最终成功制作出了满意的产品。 （四）反思与改进1.产品只有不断优化，才会越来越好。经过检测和使用，你认为你的“神奇奶瓶”的优缺点是什么？还有什么需要改进的？“神奇奶瓶”的优缺点及改进办法名称优点缺点改进方法神奇奶瓶1.智能温控：奶瓶配备了先进的温度传感器和微处理器，能够精确控制牛奶的温度，确保婴儿随时喝到适宜温度的奶。2.安全性能高：产品具备防溢、过热等多重安全保护功能，能够有效避免使用过程中可能出现的危险。3.交互体验好：通过LED灯带和LCD显示屏，用户可以直观地了解奶瓶的工作状态和牛奶的温度，操作简便。4.个性化设置：用户可以根据自己的需求，通过手机APP设定加热温度、定时加热等功能，体现了产品的个性化服务。1.续航能力待提升：在实际使用过程中，我们发现奶瓶的续航时间不够长，需要频繁充电，影响了使用体验。2.清洁维护稍显复杂：由于奶瓶内部集成了电子元件，使得清洁和维护变得相对复杂，需要特别注意防水和避免损坏电子部件。3.成本较高：由于采用了较为先进的科技和材料，产品的制造成本相对较高，导致售价也偏高。1.优化电池性能：通过改进电池技术和增加电池容量，提升奶瓶的续航能力，减少充电次数。2.简化清洁维护流程：设计更加简洁易拆卸的结构，方便用户清洁和维护奶瓶，同时提供专用的清洁工具或指导，降低清洁难度。3.降低成本：通过优化生产流程和材料选择，降低产品的制造成本，从而使其更具市场竞争力。可以考虑采用更加环保和经济的材料替代现有材料，或者与供应商进行谈判以获取更优惠的采购价格。4.增加附加功能：可以考虑在奶瓶上增加更多实用的附加功能，如音乐播放、智能提醒等，以提升产品的附加价值和用户体验。2.发明创造的技法有很多，比如联想发明法、组合法、逆向想发明法、缺点列举法等。除了“神奇奶瓶”外，你还有什么好创意？请写下来，并与同学们分享。（1）智能空气净化书包随着城市污染问题的日益严重，空气质量成为人们关注的焦点。特别是对于正在成长中的孩子们，他们需要呼吸到更加清新的空气。因此，我设想了这款智能空气净化书包。这款书包内置小型高效的空气净化器，能够实时检测并净化书包内部的空气，去除异味和有害物质。同时，书包的材质也采用环保材料，无毒无害，确保孩子们的安全。此外，书包还可以通过手机APP进行远程控制，家长们可以随时了解孩子的呼吸环境，为他们提供更加健康的学习和生活空间。（2） 便携式多功能学习笔在学习过程中，学生们经常需要使用到各种文具，如笔、尺、橡皮等。然而，这些文具往往分散在不同的地方，使用时需要来回寻找，十分不便。因此，我设计了这款便携式多功能学习笔。这款学习笔集成了笔、尺、橡皮等多种功能，可以满足学生们在学习中的基本需求。笔身采用轻质材料制成，轻便易携，方便学生们随时随地使用。此外，学习笔还具备智能提醒功能，可以根据学生的学习进度和习惯，提醒他们及时复习和休息，帮助他们更好地管理自己的学习时间和状态。这两个发明创意都是基于对学生们日常生活和学习需求的观察和分析得出的，旨在为他们提供更加便捷、健康的学习和生活环境。我相信，只要我们用心去观察、去思考，就能发现更多的发明创造机会，为人类社会的发展贡献自己的力量。（五）拓展基地1.党的十九大报告提出：倡导创新文化，强化知识产权创造、保护、运用。为保护个人的发明创造的知识产权，我国制定了相应的法律法规。你知道这些法律法规的名称和内容吗 首先，我国制定了《专利法》来专门保护发明创造。该法规定了专利权的授予条件、申请程序、专利权的保护范围以及侵犯专利权的法律责任等。通过申请专利，发明人可以获得对其发明创造的独占权，防止他人未经许可进行制造、使用、销售等行为。其次，《著作权法》保护的是文学、艺术和自然科学、社会科学、工程技术等领域的作品。对于与发明创造相关的图纸、设计图等作品，著作权法提供了相应的保护。任何单位或者个人未经著作权人许可，都不得实施复制、发行、表演、放映、广播、汇编、通过信息网络向公众传播其作品等行为，否则将承担法律责任。此外，《商标法》保护商标注册人的商标专用权，以确保商品或服务的来源得到准确标识。对于与发明创造相关的产品或服务，商标注册可以保护其独特的标识，防止他人混淆或误导消费者。除了上述专门的法律法规外，我国还通过其他法律和政策来加强知识产权的保护。例如，《反不正当竞争法》禁止了混淆行为、虚假宣传等不正当竞争行为，从而间接保护了发明创造的知识产权。同时，我国还加大了知识产权行政执法力度，建立了知识产权快速维权机制，为权利人提供了更加便捷、高效的维权途径。此外，中共中央办公厅、国务院办公厅还印发了《关于加强知识产权审判领域改革创新若干问题的意见》等重要文件，强调了知识产权保护的重要性，并提出了一系列改革创新的措施。这些文件为加强知识产权审判工作、提高知识产权保护水平提供了政策指导和支持。2.为有效获取知识产权的保护，新的发明创造最好能到国家知识产权局授权的专利申请代理中心申请专利。你知道申请专利的流程吗？对于发明专利和实用新型专利，申请流程通常包括以下几个步骤：准备申请材料：你需要准备一份详细的专利申请文件，包括请求书、说明书、权利要求书等。请求书应包含专利的名称、发明人或设计人的姓名、申请人的姓名和地址等信息。说明书则需要详细描述你的发明内容、技术特征和实施方式。提交专利申请：将准备好的申请材料提交给国家知识产权局或其授权的专利申请代理中心。你可以直接在线提交，或者通过邮寄等方式提交。形式审查：国家知识产权局会对你的申请进行形式审查，检查申请材料是否齐全、是否符合格式要求等。如果材料不符合要求，可能会要求你进行补正。实质审查（发明专利）：对于发明专利申请，通过形式审查后，还需要进行实质审查。实质审查会深入评估你的发明是否具有新颖性、创造性和实用性。授权与公告：如果专利申请通过了审查，国家知识产权局会发出授权通知书，并在专利公报上公告你的专利。此时，你的发明就正式获得了专利保护。对于外观专利，申请流程相对简单一些，主要包括提交申请、形式审查和授权公告等步骤。在申请专利时，你还需要注意以下几点：保密性：在提交专利申请前，最好避免公开你的发明内容，以免丧失新颖性。代理服务：如果你对专利申请流程不熟悉，可以考虑寻求专业的专利代理服务。专利代理机构可以帮助你准备申请材料、处理审查过程中的问题，提高申请成功率。费用：专利申请需要支付一定的费用，包括申请费、审查费等。你需要提前了解并准备好相关费用。总之，申请专利是一个复杂但重要的过程。通过遵循正确的流程和要求，你可以有效地保护你的发明创造，获取知识产权的保护。说一说，创造性思维与技法？创造性思维与技法是发明创造的核心，它们帮助人们突破传统思维模式，产生新颖、有价值的想法和解决方案。 1.创造性思维创造性思维是一种能够产生新颖、独特且有价值想法的思维过程。它要求人们跳出固定思维模式，从多个角度、多个层次去思考问题，寻找新的解决方案。创造性思维具有以下特点：（1）开放性：创造性思维不受限于既定的框架和规则，能够接纳各种可能性。（2）灵活性：创造性思维能够迅速适应变化的环境和需求，灵活调整思考方向。（3）批判性：创造性思维能够对现有观念进行审视和质疑，从而发现新的观点和价值。2.创造性技法创造性技法是帮助人们激发创造性思维、产生创新想法的具体方法和技巧。以下是一些常见的创造性技法：（1）换位思考：从他人或不同角度思考问题，发现新的观点和解决方案。（2）头脑风暴：集思广益，通过集体讨论产生大量想法，然后筛选和提炼有价值的观点。（3）逆向思维：反其道而行之，从问题的反面或对立面进行思考，寻找新的解决方案。（4）列举法：将问题分解为多个方面或要素，逐一列举并进行分析，发现潜在的创新点。（5）类比推理：通过比较不同事物之间的相似性和差异性，发现新的联系和创新点。3.培养创造性思维与技法要培养创造性思维与技法，可以从以下几个方面入手：（1）保持好奇心和求知欲：对未知事物保持好奇心，勇于探索和学习新知识。（2）拓宽知识面和视野：广泛涉猎不同领域的知识和信息，拓宽思维边界。（3）锻炼批判性思维：学会对现有观念进行审视和质疑，培养独立思考能力。（4）尝试新事物和体验：通过实践和体验来丰富自己的认知和情感，激发创新思维。4.有关发明的名言警句？★“发明家最初只能瞥见一种曙光。”——巴尔扎克。这句话表达了发明的过程往往始于一个模糊的想法或灵感，需要发明家不断地探索和完善。★“科学的进步取决于科学家的劳动和他们发明的价值。”——巴斯德。这句话强调了发明在推动科学进步中的重要作用，以及科学家们的辛勤劳动和发明的价值对社会的贡献。★“发明家全靠一股了不起的信心支持。”——鲍德温。这句话强调了发明家需要具备坚定的信念和毅力，才能克服困难和挑战，实现自己的发明创造。★“发明千千万，起点是一问。”——陶行知。这句话提醒我们，发明创造往往始于一个简单的问题或疑惑，通过不断地提问和思考，才能找到解决问题的方法和创新的点子。★“一个人有了发明创造，他对社会作出了贡献，社会也就会给他尊敬和荣誉。”——罗斯金。这句话说明了发明创造不仅是对个人能力的体现，更是对社会的一种贡献，能够得到社会的认可和尊重。 学生实践、思考、交流。学生实践、思考、交流。学生实践、思考、交流。学生实践、交流、分享。学生实践、反思、交流、制作。学生交流、分享。学生反思、改进。学习拓展延伸 通过实践体验活动，引导学生了解怎样设计“神奇奶瓶”的方案。 通过实践活动，引导学生了解“神奇奶瓶”所用的材料清单和辅助工具清单。 通过实践活动，引导学生制作“神奇奶瓶”的成本 。 通过实践活动，引导学生了解“神奇奶瓶”制作前请教情况。 通过实践活动，引导学生了解准备材料、制作步骤、测试改进及书写说明书。 通过实践活动，引导学生了解最欣赏的“神奇奶瓶”创意、待改进之处。通过反思与改进实践活动，引导学生了解“神奇奶瓶”的优缺点及改进办法。通过拓展活动，引导学生了解为保护个人的发明创造的知识产权，我国制定了相应的法律法规，申请专利的流程，创造性思维与技法，有关发明的名言警句，扩大视野，激发学生发明创作的热情。
课堂练习 讲一讲，你在日常生活中有哪些发明创造，和同学们一起分享。 练习 拓展与巩固课堂知识
课堂小结 通过本节课的学习，不仅提高了我的创新能力和解决问题的能力，还让我们体验到了发明创造的乐趣。相信，在未来的学习和生活中，我们会继续发挥创造力，勇于探索和创新，发明创造更多更好的作品。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
板书 我是小小发明家活动一：设计方案活动二：准备材料活动三：预算成本活动四：调整设计方案活动五：制作成品分享最受欢迎“神奇奶瓶”的创意与待改进之处“神奇奶瓶”的优缺点 拓展延伸
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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