全学科备课 Skill V0.4

概述

本 Skill 是面向多学科教师的统一备课入口。它不绑定任何单一学科的教学方法，而是通过"公共质量底座 + 学科内核 + 课型模块"的分层架构，为九个学科（语文、数学、英语、物理、化学、政治、历史、地理、生物）生成方向正确、结构清楚、时间基本可控的常态课教学方案。

定位：帮助不同学科的普通教师（尤其是新教师）守住备课质量下限，而非替代教师或复制名师。

当前版本：V0.3（吸收 Codex 对比借鉴版）。九个学科均覆盖基础内核，5 个课型模块已套用新治理机制（证据等级 E0-E5、版本治理、规则编号、规则归位、致命问题清单、课型边界判断）。大部分方案以"试用模式"或"基础可用"等级交付，请教师重点复核。

V0.3 重大变化：本次升级源于与另一模型（Codex）三层备课框架的对比分析。吸收了 14 项借鉴，核心是建立了课型模块的深度治理机制——证据等级体系（E0-E5）、版本治理规则（DRAFT/候选版/基础可用/已验证）、输出状态分级（诊断稿/条件化候选稿/可执行定稿）、回退条件（R1-R7）、课型模块规则编号系统、规则层级归属、致命问题清单、课型边界判断、主辅分支调用规则。详见 core-quality.md V0.2 和 module-template.md V0.2。

触发条件

• 教师上传教材 PDF/图片并要求备课
• 教师说"帮我备一节XX课""设计XX教学方案"
• 教师提供课题、学段、学科等基本信息请求备课

运行流程

核心设计哲学：教师始终是课堂灵魂的设计者，AI 是执行设计意图的助手。本流程在关键方向决策处必须停下来等待教师确认，不得一口气生成完整方案。

第零步：文件发现与读取（自动，在路由之前）

目的：在路由识别之前，先把老师提供的教材材料读进来，作为后续路由的优先信号来源。老师上传材料的方式有两种，本步两种都要覆盖。

0.1 触发信号（满足任一即进入文件发现）

• 教师消息里出现"已上传""上传到了""路径下面""自行查看""请查看""这是教材"等关键词
• 教师消息附带文件附件（image 标签 / 附件卡片）
• 教师消息提到课题，但路由信息不完整（教材可补全）

0.2 来源 A：对话附件

老师以附件形式直接发到对话窗口里的材料。这种材料不在文件系统里，而是在对话上下文中。

0.3 来源 B：工作目录文件

老师把教材文件放在当前工作目录（cwd）下。用 Glob 工具发现。

发现动作：

1. 用 Glob 列出当前工作目录下的候选教材文件：
   • 模式：*.{pdf,docx,doc,pptx,ppt,jpg,jpeg,png,heic,webp}
   • 排除：以 . 开头的隐藏文件、node_modules、__MACOSX、.workbuddy/ 等系统目录
2. 如发现多个候选文件，按修改时间倒序排（最近上传的优先），取最新一个作为主教材
3. 如同时发现教材文件和非教材文件（如 readme、笔记），优先选文件名含"教材/课本/人教/苏教/统编"等关键词的

读取动作（按文件类型分流）：

0.4 读完之后的处理

把从教材中识别到的关键信息，写入一个内部"教材信号区"，供第一步路由使用：

【教材信号区】
- 学段：（从教材封面/内容难度识别）
- 学科：（从教材内容特征识别）
- 教材版本：（从封面识别，如"人教版""统编版"）
- 单元/章节：（从目录识别）
- 本课位置：（从章节标题或教师指明处识别）
- 信号置信度：高/中/低
- 信号来源：附件 / 工作目录文件 / 两者都有

关键原则：教材信号的优先级高于教师口语说明的优先级。教材是客观证据，教师口语可能有口误或简化。如两者冲突，以教材为准并主动向教师确认。

0.5 失败兜底（找不到文件时）

0.6 不 STOP

本步全自动执行，不要求教师确认。识别结果会合并到第一步的路由卡里随 STOP 1 一起确认。

第一步：收集信息与路由（自动，不 STOP）

1. 合并信号源：将第零步的「教材信号区」（如有）+ 教师口语说明 + 教师提供的其他材料（课件、文字描述等）合并，教材信号优先级最高
2. 依照 references/routing.md 提取 11 项路由信息：学段、年级、学科、教材版本、单元章节、课时位置、任务类型、内容类型、课时长度、学情概况、特殊条件
3. 路由卡随后台设计层一起展示，不单独 STOP——教师通常已在自己话中提供了路由信息，无需反复确认

第二步：加载模块 + 后台设计层

路由识别后，按以下规则加载 reference 文件：

始终加载：

• references/core-quality.md（公共质量底座）
• references/output-contract.md（输出合同与质量审查表）

按学科加载：

• 语/数/英/物/化/政/史/地/生 → 对应 references/subjects/XX-core.md

按内容类型尝试加载课型模块（如存在）：

• 语文 + 小说阅读 → references/modules/chinese-novel-reading.md
• 语文 + 其他阅读课 → references/modules/chinese-reading.md
• 数学 + 代数概念引入 → references/modules/math-algebra-concept.md
• 数学 + 几何变换 → references/modules/math-geometry-transformation.md
• 英语 + 听说综合课 → references/modules/english-listening-speaking.md
• 物理 + 定律形式化 → references/modules/physics-law-formalization.md
• 物理 + 实验课 → references/modules/physics-experiment.md
• ……

如课型模块不存在，使用"公共底座 + 学科内核"的保守组合。

加载完成后，生成后台设计层（不生成完整方案）：

1. 路由卡：学段、学科、教材版本、章节、单元位置、课时、任务类型、支持等级
2. 学情假设：学生已有基础、典型困难、待确认项
3. 学习目标（2—4 条，可观察、可评价）
4. 课堂终点：情境 + 行为表现 + 学科观念/学科思维
5. 课堂主线：认知变化链（从……到……；最终能够……）

🔴 STOP 1 — 等待教师确认课堂方向 这是全课的"灵魂决策"。教师可修正目标、调整主线方向、补充学情。确认前不生成任何任务设计。 如果方向不对，在这里纠正比生成完整方案后再推翻节省大量时间。

第三步：主问题设计

基于已确认的后台设计层，设计 2—3 个主问题方案。

每个方案含：

• 主问题表述
• 核心冲突（这个问题暴露了什么）
• 能牵引的学习任务
• 优点和风险

推荐其中一个并说明理由。

🔴 STOP 2 — 等待教师选择主问题方案 教师可选推荐方案，也可选其他方案，或提出自己的主问题。确认后进入第四步。

第四步：导入方案与难点突破设计

基于已确认的课堂方向和主问题，同时设计两套方案：

A. 导入方案（2—3 种）

• 每种含：导入类型（认知冲突型 / 真实情境型 / 旧知迁移型）、预估用时、情境或材料、教师关键提问、将暴露的认知冲突、过渡到主问题的关键过渡语
• 推荐其中一个并说明理由

B. 难点突破方案（2—3 种）

• 每种含：难点诊断（表面困难→背后认知断层）、突破方式（动手活动 / 文本分析 / 可视化演示 / 暂不单独设计）、教师关键指令、预估耗时
• 推荐其中一个并说明理由

🔴 STOP 3 — 等待教师选择导入方案和难点突破方案 教师可各选推荐方案，也可选其他方案，或提出自己的设计。确认后进入第五步。

第五步：完整方案生成

基于已确认的方向、主问题、导入和难点突破方案，生成完整教学方案：

1. 核心学习任务（2—4 个，含目标、学生行为、产出、评价证据）
2. 时间分配（含核心/弹性标注）
3. 学生困难预测与教师支架（含具体追问路径）
4. 板书/课堂结构建议
5. 课后作业/延伸建议

生成方案时，必须遵守：

• references/core-quality.md 的十大质量门槛
• 当前学科内核的所有规则（反模式、递进链、典型行为等）
• references/output-contract.md 的格式与语言规范

质量审查：生成方案后，对照 references/output-contract.md 第四节的 24 项质量审查清单逐项检查。审查结果含：支持等级、加载模块、审查通过项、需关注项、教师确认项。

🔴 STOP 4 — 等待教师审核完整方案 教师审核完整方案。如认可则进入第六步；如需调整，可回到第二步（改方向）、第三步（改主问题）或第四步（改导入/难点）修改。

第六步：按需产出补充文件

教师确认基础方案后，如需以下补充产出物，按 references/output-contract.md 第二节的规范生成：

• 学生任务单
• 教学设计详案（15 部分完整结构）
• 课堂逐字稿
• PPT 逐页脚本
• 课堂教学 PPT

所有补充产出物必须与已确认的课堂设计保持一致。

核心原则

1. 路由先于设计：先明确"这是什么课"，再决定"怎么备"。不跳过路由卡环节。
2. 底座先于学科：公共质量门槛是所有学科的底线，学科内核在底座之上工作。
3. 按需加载：单次备课只加载当前学科和当前课型需要的内容，不加载全部九个学科的规则。
4. 诚实标注：方案的支持等级、风险点和待确认内容必须明确告知教师。
5. 教师是课堂灵魂的设计者：AI 在关键方向决策处（路由、课堂方向、主问题）必须停下来等待教师确认。AI 不得一口气生成完整方案。课堂的最终设计权始终属于教师。
6. 方向先于细节：先确认课堂终点和主线方向，再生成任务和活动。方向错了，细节再好也白费。

文件结构

all-subject-lesson-prep/
├─ SKILL.md                          ← 本文件（总入口）V0.4
├─ references/
│  ├─ core-quality.md               ← 公共质量底座 V0.2（10 大门槛 + 证据等级 E0-E5 + 版本治理 + 输出状态 + 回退条件）
│  ├─ routing.md                    ← 路由卡与输入审计 V0.1
│  ├─ output-contract.md            ← 输出合同与质量审查表 V0.2（对接证据等级和输出状态）
│  ├─ subject-core-template.md      ← 学科内核统一模板 V0.1
│  ├─ module-template.md            ← 课型模块统一模板 V0.2（12 节：含规则编号/规则归位/致命问题/课型边界/主辅分支）
│  ├─ subjects/
│  │  ├─ chinese-core.md
│  │  ├─ mathematics-core.md
│  │  ├─ english-core.md
│  │  ├─ physics-core.md
│  │  ├─ chemistry-core.md
│  │  ├─ politics-core.md
│  │  ├─ history-core.md
│  │  ├─ geography-core.md
│  │  └─ biology-core.md
│  ├─ modules/
│  │  ├─ chinese-novel-reading.md      ← 小说阅读课型 V0.3（2样本，候选版，E1-E2，CNR-01~05）
│  │  ├─ math-algebra-concept.md       ← 代数概念引入课型 V0.4（3样本，基础可用，E2，MAC-01~25）
│  │  ├─ math-geometry-transformation.md ← 几何变换课型 V0.2（1样本，候选版，E1-E2，MGT-01~15）
│  │  ├─ physics-law-formalization.md ← 定律形式化课型 V0.2（1样本，DRAFT，E1，PLF-01~06）
│  │  └─ english-listening-speaking.md ← 听说综合课型 V0.2（1样本，DRAFT，E1，ELS-01~05）
│  └─ rubrics/                          ← 质量量规（预留）

版本

• V0.1（2026-07-18）：全科最小可用版。公共底座、路由卡、输出合同、学科内核模板、九学科内核完成。课型模块模板完成，小说阅读课型模块 DRAFT 已从精品课提取（待教师审阅）。
• V0.1.1（2026-07-18）：语文内核补充品味层课型细化指引和跨课型通用品味能力。新增课型模块统一模板。从《我的叔叔于勒》精品课提取小说阅读 DRAFT 模块。
• V0.1.2（2026-07-18）：数学内核补充表示层课型细化指引和跨课型通用表示能力。从《列代数式表示数量关系》精品课提取代数概念引入 DRAFT 模块。
• V0.1.3（2026-07-18）：物理内核补充推理与建模层课型细化指引和跨课型通用建模能力。从《欧姆定律》精品课提取定律形式化 DRAFT 模块。三轮跨学科压力测试完成。
• V0.1.4（2026-07-18）：英语内核补充操练与内化层课型细化指引和跨课型通用语言能力。从 Unit 4 My Favourite Subject 精品课提取听说综合课 DRAFT 模块。英语递进链验证通过。
• V0.2（2026-07-18）：重大修正——回归 V8"教师是课堂灵魂的设计者"原则。运行流程从"一口气生成 10 项"改为"4 批输出 + 4 个 STOP 点"。新增核心原则第 5 条"教师是课堂灵魂的设计者"和第 6 条"方向先于细节"。output-contract.md 同步改为分批输出。
• V0.2.1（2026-07-18）：优化 STOP 点结构——去掉路由 STOP（教师已在自己话中提供路由信息），新增导入+难点 STOP。最终 4 个 STOP：①课堂方向 ②主问题 ③导入+难点 ④完整方案审核。路由改为自动识别不单独 STOP。
• V0.2.2（2026-07-18）：小说阅读课型模块从 V0.1 升至 V0.2。基于《孤独之旅》精品课（陆斌老师）对照升级。新增：情境任务驱动型教学结构（结构 B）、声音品味（朗读演绎）作为品味手段、反思输出（迁移写作）作为反思层强制输出、环境烘托独立品味维度、情境任务型主问题、多情境切片说戏活动、补写迁移性文字活动、3 项困难与支架（朗读流利无感情/迁移写作套话空泛/环境分析只说渲染气氛）。课型模块从单一案例扩展为两个案例。这是 skill 首次基于"备课→对照精品课→反向升级课型模块"闭环完成的版本更新。
• V0.2.3（2026-07-19）：代数概念引入课型模块从 V0.1 升至 V0.2。基于韩老师（吉林市丰满区东山实验学校）国家级获奖精品课实录对照升级。新增 9 处：量—关系审题支架（前置贯穿）、现实意义/运算意义二分框架、一般性引入时机提前、具体/字母式子并置对比、概念形成方法论回收、复合关系拆解支架、扶—扶—放列式节奏、数式通性观念、过渡语规范。课型模块累计 2 样本，从 DRAFT 接近基础可用。这是 skill 第二次基于"备课→对照精品课→反向升级"闭环完成课型模块升级。
• V0.2.4（2026-07-19）：代数概念引入课型模块从 V0.2 升至 V0.3。基于陈伟丹老师（潮州市金山实验学校）5.1.1 从算式到方程精品课 + 应用一元一次方程追及问题精品课对照升级。新增 9 处：三段式抽象（补全图形语言层）、线段图作为行程问题标准支架、表格整理量法（升级量—关系支架）、四步审题法（新增隐含数据挖掘）、多解法对比活动、自编问题环节、数学文化融入正文、小结三段式回收、1 课时紧凑版可选路径。困难预测补充 6 项。课型模块累计 3 样本，覆盖列代数式 + 方程概念引入 2 个不同课题，从"接近基础可用"升至"基础可用"。这是 skill 第三次基于"备课→对照精品课→反向升级"闭环完成课型模块升级，首次覆盖"方程概念引入"课题。
• V0.2.5（2026-07-19）：呈现方式修正。用户反馈"中间过程写文件很麻烦"，在 output-contract.md 第一节新增"呈现方式"表格，明确规定：第一/二/三批（后台设计层、主问题、导入+难点）属于中间过程，必须直接在对话内显示，禁止写成文件让教师去打开；只有第四批完整方案及按需产出物（任务单、PPT、逐字稿等）才落盘为文件。同步更新用户级 memory 协作偏好。此修正源于《图形的旋转》备课任务中用户的真实反馈。
• V0.2.6（2026-07-19）：新增几何变换课型模块。基于于淼老师（全国大赛一等奖·人教版九上 23.1《图形的旋转》课堂实录）对照升级。新建 references/modules/math-geometry-transformation.md（V0.1，DRAFT，1 个样本）。基于对照分析（精品课 vs skill 生成方案），提取 12 项几何变换课型特有内容，聚焦"学生思维深度"和"学生培养高度"：①课时拆分建议（概念+三要素 ｜ 性质+作图+应用）②研究脉络显性化（类比平移/轴对称）③整体→局部性质研究结构 ④猜想→验证→证明三层次 ⑤学生质疑驱动证明 ⑥从特殊到任意点的本质化 ⑦性质→作图逻辑链 ⑧多种验证方法并重 ⑨变式追问性质普适性 ⑩多解法作图对比 ⑪性质应用计算闭环 ⑫育人融入。同步更新 routing.md 模块加载表（新增"数学+几何变换"触发）。这是 skill 第四次基于"备课→对照精品课→反向升级"闭环完成课型模块升级/新建，首次覆盖"几何变换"课型。课型模块累计 5 个。
• V0.3（2026-07-19）：深度治理机制建立。吸收与 Codex 三层备课框架对比分析的 14 项借鉴，建立课型模块深度治理机制：证据等级体系（E0-E5）、版本治理规则（DRAFT/候选版/基础可用/已验证）、输出状态分级（诊断稿/条件化候选稿/可执行定稿）、回退条件（R1-R7）、课型模块规则编号系统（如 MAC-01、MGT-01）、规则层级归属、致命问题清单、课型边界判断、主辅分支调用规则。同步更新 core-quality.md（升至 V0.2）和 module-template.md（升至 V0.2）。这是 skill 首次基于"对比另一模型产物→吸收优点"闭环完成结构性升级，新增横向对比升级路径。
• V0.4（2026-07-20）：新增「第零步：文件发现与读取协议」。在运行流程的"第一步：路由"之前插入一个全自动步骤，覆盖教师上传教材的两种来源：①对话附件（PDF/图片，含手机拍照多张）②当前工作目录下的文件（PDF/Word/PPT/图片）。规定触发信号、发现动作、按文件类型分流的读取方式、读完后的「教材信号区」结构、失败兜底（找不到/读不到/没提上传但目录有文件）。关键原则：教材信号优先级高于教师口语说明——教材是客观证据，教师口语可能有口误或简化，冲突时以教材为准并主动确认。同步更新「第一步」为合并信号源（教材信号 + 教师口语 + 其他材料）。本步不 STOP，识别结果合并到路由卡随 STOP 1 一起确认。此升级源于门户站（website/index.html V0.5）两段式模板——第二句"我已将对应的这节课的教材上传到了当前的路径下面，请你自行查看"需要 skill 端有对应能力接住。