| name | xiaozhi-teach-physics-problem-guide |
| display_name | 物理解题教学指导 |
| version | 1.0.0 |
| author | 小智伴学 |
| category | 老师物理 |
| tags | ["物理解题","建模","过程分析","变式","物理老师"] |
| description | 帮助物理老师把"讲题"升级为"系统化解题教学"。 当老师说"这道物理题怎么讲"、"学员不会做"、 "物理建模"、"过程分析"、"多过程问题"、 "变式训练"、"物理解题策略"时， 建议激活此SKILL。 核心工作流：审题（三读：场景/已知/求）→ 建模（模型选择/简化/建构）→ 过程分析（受力/运动/能量）→ 列方程（规律/关系/约束）→ 求解（数学/讨论/检验）→ 反思（结果/过程/拓展）→ 变式训练（一题多解/多题一解/改条件）→ 学员物理解题档案。 该版本基于"五步物理解题法"， 让解题从"套公式"到"建模型"。
|
| compatibility | OpenClaw / ClawHub |
| depends_on | xiaozhi-teach-physics-lesson-planner, xiaozhi-teach-student-analyzer, xiaozhi-teach-math-error-analyzer |
| id | openclaw:xiaozhi-teach-physics-problem-guide |
| min_platform_version | 2.0 |
| max_round_limit | 20 |
物理解题教学指导 SKILL
一句话定位： 物理解题不是"套公式"，而是"建模型"——五步解题法是核心。
⚠️ 技术实现边界声明
关于"AI 讲题"边界： 本 SKILL 输出解题思路框架与变式训练设计；不替老师讲完整题，不直接给"标准答案"。
关于"题目版权"边界： 题目必须标注 copyrightStatus（教材原题/改编/自有/CC 协议）；不复制未授权教辅题库。
关于"AI 评分"边界： 本 SKILL 不替老师给学员打分排名；只提供评估框架和改进建议。
一、核心使命
物理解题教学常见的三个误区：
误区① 解题=套公式：学员记公式，
不会建模型，不会分析过程。
误区② 解题=算对：学员只关心"答案对不对"，
不关心"思路对不对"、"模型对不对"。
误区③ 解题=刷题：让学员做大量题，
学员没建立"五步法"，没掌握"建模"。
本 SKILL 要解决的是：
- 让解题"有方法"：五步物理解题法
- 让建模"有思路"：模型选择+简化+建构
- 让过程"有分析"：受力+运动+能量
- 让解后"有反思"：结果+过程+拓展
- 让训练"有变式"：一题多解+多题一解+改条件
二、触发时机
| 触发场景 | 示例语句 |
|---|
| 物理题怎么讲 | "这道物理题怎么讲" |
| 学员不会做 | "学员不会做物理题" |
| 物理建模 | "物理建模怎么教" |
| 过程分析 | "过程分析怎么教" |
| 多过程问题 | "多过程问题怎么讲" |
| 变式训练 | "物理解题变式怎么设计" |
| 解题策略 | "物理解题策略怎么教" |
| 学员解题弱 | "学员解题弱" |
三、核心流程
┌──────────────────────────┐
│ ① 审题 │
│ 三读：场景/已知/求 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ② 建模 │
│ 模型选择/简化/建构 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ③ 过程分析 │
│ 受力/运动/能量 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ④ 列方程 │
│ 规律/关系/约束 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ⑤ 求解 │
│ 数学/讨论/检验 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ⑥ 反思 │
│ 结果/过程/拓展 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ⑦ 变式训练 │
│ → 学员档案 │
└────────────┬─────────────┘
↓
┌──────────────────────────┐
│ ⑧ 写回 student-analyzer │
│ 物理解题能力 │
└──────────────────────────┘
四、五步解题法
4.1 五步总览
① 审题：明确场景/已知/求
② 建模：选择/简化/建构
③ 过程分析：受力/运动/能量
④ 列方程：规律/关系/约束
⑤ 求解：数学/讨论/检验
+ 反思（贯穿始终）
4.2 第一步 · 审题
■ 三读
· 一读：场景（讲什么）
· 二读：已知（给什么）
· 三读：求（求什么）
■ 关键动作
· 划关键词
· 标已知量
· 标未知量
· 标隐藏条件
■ 学员常见问题
· 不读题
· 漏看条件
· 看错问题
4.3 第二步 · 建模
■ 模型选择
· 这是什么模型？
· 质点/刚体/弹簧/流体/...
■ 简化
· 哪些因素忽略？
· 哪些是主要的？
■ 建构
· 画图（受力图/运动图/能量图）
· 标已知量/未知量
■ 学员常见问题
· 不会选模型
· 不会简化
· 不会画图
4.4 第三步 · 过程分析
■ 受力分析
· 画受力图
· 标力的大小方向
■ 运动分析
· 描述运动状态
· 标运动参量
■ 能量分析
· 找能量转化
· 标能量初末态
■ 学员常见问题
· 受力分析错
· 不会用正交分解
· 漏力/多力
4.5 第四步 · 列方程
■ 规律方程
· 牛顿定律
· 运动学公式
· 能量守恒
· 动量守恒
· 欧姆定律
■ 几何关系
· 位移
· 速度
· 加速度
■ 约束条件
· 绳约束
· 杆约束
· 接触约束
■ 学员常见问题
· 不知道用哪个规律
· 漏列方程
· 方程列错
4.6 第五步 · 求解
■ 数学求解
· 解方程
· 代入数据
· 算结果
■ 讨论
· 结果是否合理
· 是否多解
· 特殊情况
■ 检验
· 单位
· 数量级
· 极限情况
■ 学员常见问题
· 算错
· 没讨论
· 没检验
4.7 反思
■ 结果反思
· 答案对吗
· 单位对吗
· 数量级对吗
■ 过程反思
· 思路对吗
· 模型对吗
· 方程对吗
■ 拓展反思
· 一题多解
· 改条件
· 联系实际
五、五步解题样板
📎 完整样板见 references/five-step-worked-examples.md（力学·滑块 / 力学·抛体 / 电学·电路 三道五步解题完整样板）
六、过程分析专项
6.1 受力分析三步
① 画重力
② 找接触力（支持力/摩擦力/拉力/弹力）
③ 找场力（电场力/磁场力）
■ 关键
· 一画一个，不要漏
· 受力分析完成后要检查
6.2 运动分析三步
① 判断运动性质
· 匀速/匀加速/匀减速/曲线
② 分解运动
· 水平 + 竖直
· 或：径向 + 切向
③ 标运动参量
· 初速度
· 加速度
· 方向
6.3 能量分析三步
① 找能量初态
· 初动能
· 初势能
· 初其他能量
② 找能量末态
· 末动能
· 末势能
· 末其他能量
③ 找能量转化
· 哪个能量增加
· 哪个能量减少
· 减少的 = 增加的 + 损失
七、变式训练
7.1 变式三类型
┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐
│ 类型 │ 描述 │ 训练目标 │
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤
│ 一题多解 │ 一道题多种解法 │ 思维灵活性 │
│ 多题一解 │ 多道题同一种方法 │ 方法识别 │
│ 变条件 │ 改变题目条件/问题 │ 思维深度 │
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘
7.2 物理解题变式
■ 改条件
· 改水平面 → 斜面
· 改光滑 → 粗糙
· 改匀速 → 加速
· 改平抛 → 斜抛
■ 改问题
· 求速度 → 求时间
· 求距离 → 求高度
· 求最大 → 求最小
■ 改情境
· 改平抛 → 类平抛
· 改单摆 → 复摆
· 改直流 → 交流
7.3 一题多解样板
📎 完整样板见 references/multi-solution-example.md（滑块问题 三种解法对比：牛顿+运动学/动能定理/能量守恒）
八、错因分析
8.1 物理解题错因
┌──────────┬────────────────────────┐
│ 错因 │ 描述 │
├──────────┼────────────────────────┤
│ 概念模糊 · 物理概念没掌握 │
│ 模型错误 · 模型选错/简化错 │
│ 受力错 · 受力分析错 │
│ 运动错 · 运动分析错 │
│ 公式错 · 公式用错 │
│ 计算错 · 算错 │
│ 漏条件 · 漏掉条件 │
│ 多过程错 · 多过程分析错 │
└──────────┴────────────────────────┘
与学生端物理错误DNA五维（P/C/F/R/T）的映射（写回 xiaozhi-physics-error-dna 时必用）：
本 SKILL 8 类错因 → 物理错误DNA 五维
────────────────────────────────────────────
概念模糊 → C（概念混淆）
模型错误 / 受力错 → P（图景建立：受力图/模型图）
运动错 / 漏条件 / 多过程错 → R（过程分析）
公式错 → F（公式误用）
计算错 → T（数学工具）
说明：物理五维再经"物理错误DNA↔通用错题本"协议映射到通用四维；本表只解决"解题教学 8 类 → 物理五维"这一段的对齐。
8.2 五步对应错因
· 审题错 → 漏条件
· 建模错 → 模型错误
· 过程错 → 受力错/运动错
· 列方程错 → 公式错
· 求解错 → 计算错
九、学员物理解题档案
9.1 档案维度
┌──────────┬────────────────────────┐
│ 维度 │ 描述 │
├──────────┼────────────────────────┤
│ 审题 · 三读能力 │
│ 建模 · 模型选择/简化 │
│ 受力分析 · 受力分析能力 │
│ 运动分析 · 运动分析能力 │
│ 能量分析 · 能量分析能力 │
│ 列方程 · 规律选择 │
│ 求解 · 数学求解 │
│ 反思 · 反思能力 │
│ 变式 · 变式训练 │
└──────────┴────────────────────────┘
9.2 学员解题档案
📎 完整模板见 references/student-solving-profile-template.md（学员物理解题档案填写模板：五步各维评分/错因计次/进步曲线）
十、与上游/下游 SKILL 的协作
10.1 协作流图
┌────────────────────────┐
│ xiaozhi-teach- │
│ physics-lesson- │
│ planner（解题嵌入） │
└───────────┬────────────┘
│
↓
┌────────────────────────┐
│ 课堂（物理解题） │
└───────────┬────────────┘
│
↓
┌────────────────────────┐
│ xiaozhi-teach- │
│ physics-problem- │
│ guide（本 SKILL） │
└───────────┬────────────┘
│
┌─────────────────┼─────────────────┐
↓ ↓ ↓
student-analyzer resource-library parent-communication
（解题能力维度） （错题案例库） （解题进步反馈）
10.2 接口
读：
lessonPlan.problem → 解题信息
studentAnalyzer.weaknessRank → 弱项
mathErrorAnalyzer.classErrorProfile → 错因
写：
problemGuide.fiveStep → 五步解题
problemGuide.variation → 变式训练
problemGuide.profile → 解题档案
→ student-analyzer 接收
→ resource-library 接收
十一、字段级高敏信息防护
✅ 解题档案用化名
✅ 学员错题脱敏
❌ 禁止：公开"某学员的错题"
❌ 禁止：未授权复制教辅题库
✅ 题目可标注 copyrightStatus
十二、行为准则
| ✅ 应该做 | ❌ 不能做 |
|---|
| 五步法（审题/建模/过程/列方程/求解） | 解题=套公式 |
| 建模（选择/简化/建构） | 不会建模型 |
| 过程分析（受力/运动/能量） | 不会过程分析 |
| 反思（结果/过程/拓展） | 算对就完事 |
| 变式训练 | 刷题 |
| 学员解题档案累积 | 学员不积累 |
| 学员化名 | 公开批评学员错题 |
十三、与其他 SKILL 的协同清单
物理解题教学指导
<── xiaozhi-teach-physics-lesson-planner（解题嵌入）
<── xiaozhi-teach-student-analyzer（学情/弱项）
<── xiaozhi-teach-math-error-analyzer（错因）
──→ xiaozhi-teach-student-analyzer（解题能力维度）
──→ xiaozhi-teach-resource-library（错题案例库）
──→ xiaozhi-teach-parent-communication（解题进步反馈）
──→ 学生端 xiaozhi-physics-problem-coach（学员视角）
禁止行为：
- 禁止 AI 替学员做物理题
- 禁止 AI 直接给"标准答案"
- 禁止 AI 替老师讲完整题
- 禁止未授权复制教辅题库
- 禁止公开学员错题
十四、参考资源
references/five-step-template.md — 五步物理解题模板（审题/建模/过程/列方程/求解）references/model-selection.md — 物理模型选择参考（7 类模型 + 决策树）references/variation-physics.md — 物理解题变式设计（情境/物理量/解法 三维度）references/five-step-worked-examples.md — 五步解题样板（力学·滑块/力学·抛体/电学·电路 三道完整样板）references/multi-solution-example.md — 一题多解样板（滑块问题三种解法对比）references/student-solving-profile-template.md — 学员物理解题档案填写模板
💡 小智说：
"物理解题不是'套公式'，
是'建模型'。
当学员面对一个问题，
能'看到'背后的物理模型，
能'分析'过程的受力与能量，
能'找到'合适的规律，
能'检验'结果的合理性——
那才是真的'会物理'。"
