一、數學實驗室建設政策背景
根據國家頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》指出：“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。”強調“強化信息技術應用，提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果。鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題能力。”教育部頒布的《普通高中數學課程標準（實驗稿）》指出：現代信息技術的廣泛應用正在對數學課程內容、數學教學、數學學習等產生深刻的影響．提倡利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的課程內容，盡可能使用各種數學教育技術平臺，加強數學教學與信息技術的結合．鼓勵學生運用計算機、數學軟件等進行探索和發現。
《國務院關于印發國家教育事業發展“十三五”規劃的通知（2017）》強調：注重激發學生學習興趣、科學興趣和創新意識，加強科學方法的訓練，逐步培養學生邏輯思維與辯證思維的能力。充分利用各類社會科技教育資源，大力開展校內外結合的科技教育活動，加強對學生科學素質、信息素養和創新能力的培養。推動合作探究式學習，倡導任務驅動學習，提高學生分析解決問題的能力。學校辦學條件明顯改善，教育信息化實現新突破，形成信息技術與教育融合創新發展的新局面，學習的便捷性和靈活性明顯增強。教育教學改革取得重要進展，學生的思想道德素質、科學文化素質、身心健康素質明顯提高，社會責任感、法治意識、創新精神和實踐能力顯著增強，學業水平和自主學習、終身學習能力全面提升。
《數學課程標準（2017）》首次提出了數學區別與其它學科的核心素養包括：數學抽象，邏輯推理，數學建模、直觀想象，數學運算，數據分析。數學學科核心素養的培養，要通過學科教學和綜合實踐活動課程來具體實施。第一，數學學科教學活動是數學學科素養培養的主要途徑。第二，研究性學習綜合實踐活動課程是數學學科素養培養的重要途徑。由于研究性學習屬于綜合課程，所以必然包含數學學科的相關知識內容，又由于其實踐活動課程的特點，對數學建模、數學抽象、數學推理等方面都有較高的要求。第三，青少年科技創新活動是數學學科素養培養的很好途徑。在活動中培養和提高相關的數學學科素養，可以起到單純的學科教學難以起到的作用。課程標準還指出：“學生的數學學習內容應當是現實的，有意義的，富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動”。再從《數學新課程標準》內容來看，新增加了數學實習作業、“實踐與綜合應用”、 數學建模、數據分析、概率統計等內容。而這些內容實踐性與操作性都很強。數學實驗室的設立，可以有效的落實這些新增內容，為教學提供很好的學習研究環境。同時新教材對數學實驗也提出了新的要求。例如人教版新教材安排有“閱讀與思考”、“探索與發現”、“實習作業”等內容。這些內容的完成同樣離不開實驗，要實驗就必須建立自己的實驗室。
隨著現代信息技術的飛速發展，數學課堂也發生了更多的變化。在教育部教育裝備研究與發展中心“中小學數學實驗室建設的研究”課題下，越來越多的學校開始在數學學科的教學中引入新的信息技術，開啟新的教學模式，通過數學實驗課程使學生自己發現和提出問題，學會獨立思考，經實踐歸納得到猜想和結論，旨在從數學實驗活動開始，通過動手實驗或實踐，助力廣大學生創新能力的培養，為數學學科建設工作作出了突破性的貢獻。
二、數學實驗室建設意義
數學實驗室，顧名思義，數為數學，理為道理，即用數學理解世間萬物的運行道理。數學是科學之母，是最嚴謹的基礎學科，運用準確的數學符號，準確表達問題、過程和結果。數學實驗室，不僅強調學科教學中的作用和意義，增強青少年數學基礎知識的實踐應用，同時通過國內國際創新教育領域的交流，旨在搭建數學實踐與創新教育的交流平臺：
為學校提供數學創新教育的新模式；
為教師提供數學教學與實踐的新方法；
為學生提供數學跨學科學習和思想爆發的學習平臺；
無論是義務教育數學課程標準還是普通高中數學課程標準，都在多次強調讓學生“動手實踐、自主探索、發現創新”的數學教學理念。我們知道理、化、生學科都有自己的實驗室，讓學生在其中“動手實踐、自主探索、發現創新”，數學能不能也像理、化、生一樣建立起自己的實驗室，讓學生在其中“動手實踐、自主探索、發現創新”呢？
數學能不能實驗？數學怎樣實驗？數學能實驗什么？數學實驗室內容是怎樣的？數學實驗室的儀器設備或者環境要求是怎樣的？
G·波利亞曾指出：“數學像是一門系統的演繹科學；另一方面，創造過程中的數學， 看起來卻像是一門試驗性的歸納科學”。著名的數學家弗賴登塔爾也曾指出：“要實驗真正的數學教育，必須從根本上以不同的方式組織教學，否則是不可能的。在傳統的課堂里。再創造方法不可能得到自由的發展。它要求有個實驗室，學生可以在那里獨立學習或是小組合作”。
設立數學實驗室有以下幾個顯著意義：
（1）改變學生的學習方式，提高學生的動手能力。
（2）建立新型的師生關系，激發學生學習數學的興趣。
（3）變“學”數學為“做”數學，充分調動了學生學習數學的積極性 。
（4）設立數學實驗室，有利于高中數學課程的研究與開發。
（5）開設數學實驗，能有效地促進教師教學方式的的轉變。
三、數學實驗室的功能與特點
1、數學實驗室有利于培養學生的創新能力。數學探究實驗儀器對學生思維方法的培養和鍛煉，對于學生的創新能力的形成極為有利。
2、數學實驗室有利于分組實驗，合作交流。部分數學探究實驗儀器提供分組實驗環境，學生利用分組實驗環境，共同設計實驗，證實實驗，得出探究結論，促進學生合作學習。
3、數學實驗室方便于研究性學習的開展。每一套試驗裝置是一個極好的研究性課題，學生對這一課題的研究都可以獲得多方面的知識和規律。
4、數學實驗室可以提高學生的動手實踐能力。學生可以動手試驗，還可以根據儀器的啟發，動手進行發明創造。
5、數學實驗室對于提高學生的學習成績可以起到低耗時、高效率立竿見影的效果。每套儀器含蓋著很多問題和習題，而且一試就明白，可以起到以一當十，以一當百的效果。
6、數學實驗室配備的數學探究儀器實驗現象明顯，趣味性強，能激發學生的探究興趣。數學探究實驗儀器能引起學生的興趣，增強求知欲，激發學生的學習興趣，使快樂物理、快樂化學和快樂生物等變成現實。
7、數學實驗室配備的數學探究實驗儀器具有科學性和指向性。數學探究實驗儀器符合科學原理和有關規范，能揭示科學規律；啟發學生發現問題，使數學探究實驗儀器與問題有聯系，突出研究內容。
8、數學實驗室配備的數學探究實驗儀器具有真實性、簡易性和穩定性。數學探究實驗儀器十分貼近現實生活而具有真實性；應符合學生認知水平，貼近學生實際，易操作；從準備到使用時保持性能不變化，確保實驗成功。
9、具有探究性內涵。數學實驗室配備的數學探究實驗儀器區別于傳統的實驗儀器之處在于：不僅限于儀器，還配備了與儀器配套的探究課題和實驗活動設計；根據新《課標》的要求，探究實驗的主體是學生探究性思維、探究性方法的培養，體現在實驗上就是學生根據探究課題，自己設計、組織實驗，分析、解決問題的過程，即：探究性內涵。脫離了探究性內涵的實驗不能稱之為探究性實驗。
10、實驗類型豐富、涉擊的知識面廣。數學實驗室配備的數學探究實驗儀器涉及力學、電磁學、光學、聲學等多方面的內容，有以激發學生、幫助學生發現問題和提出問題的實驗，有提供學習所必須的硬性材料的實驗，有探究概念原理的實驗，有聯系技術和生活的實驗等等。
11、具有安全性。數學實驗室配備的數學探究實驗儀器符合安全性要求，使用必須保證不出危險，確保人身安全。
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編號
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名稱
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單位
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數量
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一、基礎設備部分
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1
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教師講臺
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張
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1
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2
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學生實驗臺
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張
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7
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3
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學生凳
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張
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48
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4
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儀器柜
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張
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4
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5
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電腦
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臺
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15
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二 、實驗儀器
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1、圖形計算器無線互動課堂設備
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1
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圖形計算器
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臺
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40
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2
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無線收發模塊
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個
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40
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3
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無線收發平臺
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套
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1
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4
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集成管理平臺
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個
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7
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5
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無線導航管理軟件
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套
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1
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6
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教師版單機軟件
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套
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1
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7
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圖形計算器教師用書
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本
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1
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8
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圖形計算器學生用書
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本
|
40
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9
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圖形計算器操作手冊
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本
|
1
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2、數學建模創新實驗設備
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1
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創新者系統
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套
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8
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2
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智能灌溉系統課程套裝
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套
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8
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3
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泡泡機系統課程套裝
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套
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8
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4
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音樂噴泉系統課程套裝
|
套
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8
|
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5
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智能小屋系統課程套裝
|
套
|
8
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6
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Beginner鋼琴系統課程套裝
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套
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8
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7
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智能機器人小車
|
套
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8
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2、經典數學
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1
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幻方
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套
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1
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2
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哥德巴赫猜想
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塊
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1
|
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3
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斐波那契數列與鸚鵡螺
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塊
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1
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4
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優美圖
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塊
|
1
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5
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梵天塔
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套
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1
|
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6
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四色定理
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塊
|
1
|
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7
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哈密頓問題
|
套
|
1
|
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3、數學的應用
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|
1
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螺旋軌道實驗儀
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套
|
1
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2
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生命游戲
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塊
|
1
|
|
3
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星形線
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塊
|
1
|
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4
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隨機成群
|
塊
|
1
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5
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斐波那契樹
|
套
|
1
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5、綜合系列
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1
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華容道
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套
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1
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2
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腦筋十三塊
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套
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1
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3
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圓形井蓋之謎
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套
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1
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4
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先到二十為勝
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套
|
1
|
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5
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沙擺
|
套
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1
|
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6
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圍追堵截
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套
|
1
|
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7
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騙人轉盤
|
套
|
1
|
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8
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中彩秘訣
三門問題
|
套
|
1
|
|
9
|
優美圖
|
套
|
1
|
|
10
|
哈密頓問題
|
套
|
1
|
|
|
三、壁掛數學展品
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|
|
|
1
|
抽屜原理
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套
|
1
|
|
2
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猜中思想
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塊
|
1
|
|
3
|
磨光變換
|
塊
|
1
|
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4
|
試試手氣
|
塊
|
1
|
|
5
|
百勝客游戲
|
塊
|
1
|
|
6
|
編寫指令
|
塊
|
1
|
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