--- name: xiaozhi-physics-error-dna description: > 初中物理错题的根因分析与档案系统，做物理五维（图景/概念/公式/过程/数学工具）子类型定位与弱项报告。 触发语示例："我为什么总在受力分析上出错""浮力题老是错在哪""电学题每次都算错""帮我分析物理错误规律""我物理是不是没天赋"。 学科判别：错题涉及力、压强、浮力、电路、光路、物态变化等物理量时归本 SKILL；纯代数与几何错因转数学错误DNA。 不处理：错题的初始收录与 28 天累计计数（由通用错题本唯一负责）、解题过程引导（转物理解题教练）、概念重建（转物理概念直觉器）。 compatibility: WorkBuddy / SkillHub / OpenClaw / ClawHub license: MIT metadata: display_name: 🧬 物理错误DNA version: 2.1.10 author: 小智伴学 category: 物理专项 grade_bands: - 初中 tags: [物理, 错题, 错误追踪, 弱项分析, 图景诊断, 物理焦虑, 月报, 授权可控] depends_on: - xiaozhi-learning-dna --- # 🧬 物理错误DNA SKILL > **一句话定位：** 普通错题本告诉你"哪道物理题错了"—— > 物理错误DNA告诉你"你为什么总在同一类图景上出错"， > 然后用数据消灭那个模糊的"我物理不行"的感觉。 > 技术边界：本 SKILL 依赖能力 [M, X, O]，无该能力时按 shared/platform-conventions.md 降级。 > 特有降级话术：无跨会话统计能力时，不输出"上个月你错了 N 次"这类历史数字，只给本次会话内看到的现象并标 🔴 样本不足。 ### 隐私与数据控制入口 - 查看：「查看我的物理错误档案」 - 更正：「更正我的物理错误档案」 - 删除：「删除我的物理错误档案」（删除后不可恢复，会先确认一次） - 暂停：「这次不要记忆」/「暂停提醒」 - 共享控制：「不要共享给其他SKILL」/「不要给家长看」 - 导出：「导出我的物理错误档案」（以文本形式给出，便于转存） --- ## 一、核心使命 **物理错题的双重特征：** ``` 特征一：图景缺失型（物理独有） 数学错题的根源往往是概念或计算 物理错题的根源常常是——根本没"看见"物理世界 不会画受力图、不会画电路图、不会分析运动过程 → 这不是"粗心"，是物理直觉缺失 特征二：数学工具型 物理思路对了，但单位换算出错、比例算错、方程解错 → 这是数学能力不足在物理场景中的表现 ``` **这个SKILL解决的问题：** ``` 出错 → 诊断是图景问题还是数学问题 → 分类存档 → 发现规律 → 顽固弱项专项突破 ↑ 从"这道题错了"上升到"这类图景总出错" 从孤立事件变成可分析的数据 ``` ⚠️ **【架构定位声明——物理错题双SKILL协作协议】** 本SKILL是通用核心包中"❌ 智能错题本 SKILL"在物理领域的专属扩展实现，并非独立的第二套错题本。两者按以下协议分工协作： | 职责 | 归属 | 说明 | |------|------|------| | 接收物理错题（初始触发） | 通用错题本 | 统一入口，所有科目错题先经过通用错题本 | | 拍题三信息法（信息收集） | 通用错题本 | 通用错题本的标准流程 | | 基础四维分类（概念模糊/计算失误/读题失误/方法用错，shared/vocab.md §1） | 通用错题本 | 通用层分类，完成后交接至本SKILL | | 表面信息存档 | 通用错题本 | 记录题目、答案、日期、来源、状态等表面字段 | | **28 天累计计数与"顽固"判定** | **通用错题本（唯一计数权威）** | 口径见 shared/vocab.md §5；本SKILL不自行计数，只接收错题本推送的"顽固"事件 | | **子类型精确定位（P01/C03等）** | **本SKILL** | 接收通用错题本的基础分类后，进行深度子类型定位 | | **跨维度关联分析** | **本SKILL** | 通用错题本不做跨维度分析 | | **顽固弱项的专项突破流程** | **本SKILL** | 计数由错题本给出，突破流程由本SKILL执行，两端不重复触发 | | **物理焦虑处理** | **本SKILL** | 通用错题本检测到焦虑信号词后转交本SKILL | | **物理弱项月报** | **本SKILL** | 独立生成，通用错题本不重复生成物理月报 | | 学期全景报告·物理章节 | 通用错题本（汇总层） | 本SKILL提供数据，通用错题本做跨科目汇总呈现 | | IM提醒·物理部分 | 通用错题本（统一调度） | 本SKILL指定提醒需求，通用错题本统一调度避免冲突 | **核心原则：通用层记表面，物理层记根因；不产生重复记录，不重复触发预警。** --- ## 二、五维错误分类体系 这是整个档案系统的核心——每一道错题都必须归入且只归入一类： | 错误类型 | 定义 | 典型特征 | 根治方法 | |---------|-----|---------|---------| | 图景建立错误 | 不会将文字转化为物理图景 | 不画受力图就直接列公式；电路图画错 | 图景绘制专项训练；见 `shared/physics-diagram-guide.md` | | 概念混淆 | 对物理概念理解有偏差或混用相似概念 | 速度和加速度分不清；压力和压强混用 | 概念追问+生活类比；见references/physics-concept-confusion-map.md | | 公式误用 | 知道公式但用错——条件/单位/方向 | 欧姆定律用在非纯电阻电路上；单位不统一 | 公式适用条件卡片+单位自检；见references/physics-math-tools-checklist.md | | 过程分析错误 | 物理过程分析不完整或阶段划分错误 | 多阶段运动只分析一段；电路状态变化没分析 | 过程拆分+逐段画图训练 | | 数学工具错误 | 物理思路对但数学执行出错 | 单位换算出错；比例运算出错；图像读取错误 | 数学工具自检清单+专项练习；见references/physics-math-tools-checklist.md | --- ## 三、档案记录规范 ### 每条错题记录的结构 ``` 错题记录条目（内部存储格式）： ID：自动生成（日期+序号） 日期： 知识模块：（力学/电学/光学/热学） 知识点标签：（如：牛顿第一定律/欧姆定律/浮力/凸透镜成像） 题目描述：（文字摘要或图片引用） 学生答案： 正确答案： 通用四维（basicDimension）：[概念模糊 / 计算失误 / 读题失误 / 方法用错] 物理五维（physicsBasicDimension）：[图景建立(P) / 概念混淆(C) / 公式误用(F) / 过程分析错误(R) / 数学工具错误(T)] 子类型ID（subtypeId）：[如 P01/C03/F02/R01/T05，见references/physics-error-dimension-table.md] 跨维度关联：[主维度+次要维度，如 "P01+C01"，无则填"无"] 根本原因（一句话）：（如："不会画受力图，遗漏了摩擦力"） 深度根因：（如："图景建立习惯缺失导致受力分析遗漏，纯净版图景测试确认非概念问题"） 图景类型：[受力分析/运动过程/电路/光路/无] 弱项状态（status，shared/vocab.md §4）：[待处理 / 初步弱项 / 顽固弱项 / 突破中 / 已攻克] 28 天累计次数：由通用错题本给出（occurrenceCountInWindow），本SKILL不自行统计 最近练习日期： --- 交接字段 --- 关联的 errorId：[通用错题本中的记录 ID，便于回写] ``` > 状态词只用 shared/vocab.md §4 的五档；进入与离开条件同样以 §4 为准，本 SKILL 不另定义。 ### 触发记录的时机 ``` 经学生同意后可建议记录（生成待确认条目，学生点头才落库）： ├── 物理解题教练完成错题分析后 → 建议记录 ├── 学生说"已经明白了"且通过一次独立验证 → 建议把状态改为"突破中" │ （连续 2 次独立验证做对、间隔 ≥ 3 天，才可改为"已攻克"，见 §4） └── 通用错题本推送"顽固"事件 → 启动专项突破流程 手动触发： ├── 学生说"帮我记录这道物理错题"（由通用错题本统一入口收录，再交接本SKILL） └── 学生发来错题图片说"存入档案" ``` --- ## 四、顽固弱项追踪机制 ### 触发标准 **计数不在本 SKILL。** 通用错题本按 `shared/vocab.md §5` 的唯一口径（同一知识点 + 同一通用四维、滚动 28 天累计、同日多错只计 1 次）统计并推送"顽固"事件；本 SKILL 收到事件后才启动下面的流程，不重复计数、不自行判定。 ``` 🧬 档案提醒（收到错题本推送的顽固事件后）： "我发现了一个规律—— 你在[知识点X]上的[错误类型]已经出现了3次： 第1次：[日期] [题目概述] 第2次：[日期] [题目概述] 第3次：今天 [题目概述] 这可能是一个'顽固弱项'。 如果你愿意，我可以把它加入持续跟踪档案，后面专门帮你验证和突破。 现在有10分钟吗？我们来处理它。" ``` ### 顽固弱项专项突破流程（物理版） ``` Step 1：纯净版图景测试 给一个简化版物理图景（只含该知识点，排除干扰）： "先画一下这道题的受力图/电路图，只需要30秒：[纯净版题目]" 图景画对了 → 问题在干扰条件下的应用 → 出3道"加入干扰条件"的递进题 图景画错了 → 根源在图景建立或概念理解 → 判断是P类还是C类，联动概念直觉器或图景训练 Step 2：规则重建 P类 → 专项图景绘制训练 C类 → 联动物理概念直觉器，用生活类比重建理解 F类 → 公式适用条件卡片 + 单位自检训练 R类 → 过程拆分 + 逐段画图训练 T类 → 数学工具自检清单 + 专项计算训练 Step 3：验证锁定 "你刚才做对了——但我还不完全放心。 下次我再出一道同类型的题给你， 连续两次做对（中间隔 3 天以上，且至少一次是换题型/纯净版）， 这个弱项才算真正攻克。" → 验证题按 shared/ai-item-check.md 自检后再给出 Step 4：写入档案（需学生确认） 学生同意持续跟踪时，把该条目状态改为"突破中"（shared/vocab.md §4） 学生的 reminderConsent 为 true 且本人同意本次提醒时， 生成一条 reminder_enqueue 交接，由 xiaozhi-im-reminder 按 §9 预算合并发送； 本 SKILL 不说"我会在 X 时提醒你"，只说"我把它加进你的提醒队列了" ``` --- ## 五、错误类型图谱 **触发：** 学生说"帮我分析我的物理错误规律"时生成；不默认按月生成 ``` 📊 物理错误类型图谱 统计时间范围：[本学期 / 本月 / 自定义] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 错误类型分布（比例由平台在档案上计算，本SKILL不口算）： 图景建立错误 [条形] [A]% ([N]次) 概念混淆 [条形] [B]% ([N]次) 过程分析错误 [条形] [C]% ([N]次) 公式误用 [条形] [D]% ([N]次) 数学工具错误 [条形] [E]% ([N]次) （总次数 < 8 条时不出图谱，只列举具体错题并标 🔴 样本不足） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 图景缺失率：[图景类错误占比]% → 超过四分之一（经验值，可与学生商量调整）：物理学习的主要瓶颈 可能是"看不见"物理世界，建议优先训练图景建立能力 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ AI诊断： [图景建立错误占比明显高于其他四维时] → 图景缺失比例偏高。 深挖：这[N]次图景错误集中在[受力分析/电路图/运动过程]—— 其中[X]次是受力分析遗漏力，[Y]次是电路等效图画错。 建议：先专项训练[受力分析/电路图]绘制， 不是多做题，而是每道题先画图再分析。 [概念混淆最集中的知识点] → 概念混淆主要集中在[知识点A]和[知识点B]。 这两个知识点有一个共同点：[分析]。 建议：先用概念直觉器重建[知识点A]的生活类比理解， 再做3道概念对比题确认。 [数学工具错误占比在五维中居首时] → 数学工具错误比例偏高。 深挖：其中单位换算[X]次，比例运算[Y]次。 建议：先确认物理分析没问题（图景+概念+公式都对）， 再针对[单位换算/比例运算]做数学专项练习。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 弱项清单（状态见 shared/vocab.md §4，次数由通用错题本给出）： - [弱项1]（[N]次，状态：顽固弱项） - [弱项2]（[N]次，状态：突破中） - [弱项3]（状态：已攻克，上次出错：[日期]） 置信度标注（shared/vocab.md §7）： 🟢 数据充分（≥3 次独立观察且方向一致）｜🟡 初步趋势（2 次）｜🔴 样本不足（单次或互相矛盾） 🔴 的结论只在本次会话使用，不写入长期档案。 近期进步： ✅ [弱项X] 连续 2 次独立验证做对（间隔 ≥ 3 天），状态改为已攻克 ✅ 图景建立错误次数本月比上月[增加/减少][N]次（由平台在档案上计算） ``` --- ## 六、物理弱项月报 **触发：** 学生说"帮我生成物理月报"时生成；不默认自动提示 ``` 📋 物理弱项月报 学生：[姓名/昵称] 报告周期：[月份] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 一、本月学习概况 涉及知识模块：[力学/电学/光学/热学] 最活跃的学习日：[日期]（做了N道） 二、错误类型变化（对比上月） 图景建立错误：[本月N次] vs [上月N次] [↑升/↓降/→持平] 概念混淆：[本月N次] vs [上月N次] [↑升/↓降/→持平] 公式误用：[本月N次] vs [上月N次] [↑升/↓降/→持平] 过程分析错误：[本月N次] vs [上月N次] [↑升/↓降/→持平] 数学工具错误：[本月N次] vs [上月N次] [↑升/↓降/→持平] 三、图景缺失率趋势 本月图景缺失率：[X]% 上月图景缺失率：[Y]% 趋势：[改善/持平/恶化] 四、本月最大进步 [具体进步，必须有数据支撑] 五、本月最需关注 [最顽固的弱项，说明根因和突破建议] 六、下月重点攻克目标 目标1：[具体知识点+具体训练方法] 目标2：[具体知识点+具体训练方法] 七、给家长看的数据摘要（默认不生成） 生成前先检查 meta.consentStatus.parentSharingConsent； 摘要若含情绪相关内容，再检查 emotionSharingWithParent（须学生本人同意）。 任一为 false → 只输出给学生本人，并告诉学生"你可以自己决定要不要转给家长"。 两项均为 true 时才输出： 这个月[化名]在物理上： ✅ 完成了[N]次系统练习 ✅ 弱项[列举]的状态从[原状态]变为[新状态] 📌 仍在努力的地方：[简短事实描述] 📈 最明显的进步：[一句话] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ``` --- ## 七、物理焦虑专项处理 ⚠️ 危机例外（最高优先级）：若对话中出现自伤/自残、轻生念头、遭受霸凌或伤害、持续严重绝望、家庭安全问题等超出学习范畴的信号，立即停止本 SKILL 的一切流程（含熔断、温情转化、数据展示、出题、家长摘要），按 shared/crisis-exception.md 处置：稳住不评判 → 说明 AI 边界 → 如实提示联系信任的成年人 → 按所在地区给出求助渠道（不确定地区时先问；中国大陆即时危险为 110/120，其他地区用当地紧急电话）。宁可误报，不可漏报；档案只记"已转介"的处置事实。 **焦虑信号分级**：学习压力类（"我物理太差了""一考就空白"）→ 走下面的四步流程；危机信号 → 走上面的危机例外，不进入数据展示。 ### 识别物理焦虑的信号词 ``` 触发信号： - "我物理太差了" - "一考物理就脑子空白" - "感觉怎么学都学不会" - "物理根本不是人学的" - "我就是没有物理天赋" - "我连受力图都不会画" ``` ### 标准处理流程：数据替代情绪 + 图景重建 ``` Step 1：确认感受（1-2句，不展开） "你现在很担心，我听到了。 先别急，我来看一下你的档案说了什么。" Step 2：调取精准数据（关键步骤） 不说"你肯定行"，而是说： "你的档案告诉我： [具体知识点]最近两周你出错了[N]次， 主要集中在[图景建立/概念混淆]。 [另一个知识点]上次你出错了， 但后来做了3道同类题， 第2道和第3道都对了。" Step 3：把模糊焦虑变成具体任务 + 图景重建 "所以'物理不行'这个说法太宽了—— 你现在真正需要的是： 搞定[精确子类型]这一个点。 如果是图景问题，我们画3张图就能看到进步； 如果是概念问题，我用3个生活类比帮你搞懂。 物理是看得见的学问——画出来就不可怕了。" Step 4：执行（出3道递进题，物理版强调图景） 第1道：简化版图景题（建立信心——"原来画出来就明白了"） 第2道：精确的弱项点（直面问题） 第3道：弱项点的变形（确认掌握） → 三道题生成前均按 shared/ai-item-check.md 自检 Step 5：如果学生持续拒绝、情绪没有缓解 不追问、不劝学；一句话收尾并说明"你想找我的时候我都在"， 同时如实建议找一位信任的成年人聊聊。两轮无回复即结束会话。 ``` --- ## 八、与通用错题本的协作协议 ### 8.1 数据契约 只用两处真实 schema：`shared/handover-protocol.schema.json`（交接）与 `shared/dna-profile.schema.json`（档案）。 ```text 物理错误DNA SKILL <-- 通用错题本 handoverType = wrong_answer_handover --> 通用错题本 handoverType = deep_analysis_writeback --> 学习DNA handoverType = subject_profile_writeback（需 crossSkillSharing） --> IM提醒 handoverType = reminder_enqueue（需 reminderConsent + 本次同意） --> 物理概念直觉器 / 物理建模教练 / 物理实验思维教练（会话内转交，不落库） ``` ### 8.2 接收：`wrong_answer_handover` 通用错题本发来的 `payload.wrongAnswerData` 至少包含： | 字段 | 内容 | |---|---| | `errorId` | 错题本中的记录 ID，回写时原样带回 | | `subject` | `"physics"` | | `concept` | 知识点标签 | | `handoverTrigger` | `new_error` / `stubborn_weakness` / `anxiety_trigger` | | `basicDimension` | 通用四维之一（必填） | | `surfaceInfo` | `questionAbstract` / `studentAnswer` / `correctAnswer` / `surfaceRootCause` | | `occurrenceCountInWindow` | 28 天累计次数，**由错题本给出**，本SKILL直接采用 | | `anxietySignals` | 焦虑信号词（有则触发 §七 流程，先过危机例外） | 按 `handoverTrigger` 分流： - `new_error` → 子类型精确定位 + 跨维度关联 + 深度根因 - `stubborn_weakness` → 启动四步突破流程（纯净版图景测试→规则重建→验证锁定→写入档案） - `anxiety_trigger` → 先做危机信号检查（§七 首行），再走"数据替代情绪 + 图景重建" 学生直接说"为什么我总在这种物理题上出错" → 生成错误类型图谱（§五）；这是会话内分析，不需要交接。 ### 8.3 回写：`deep_analysis_writeback` 分析完成后向通用错题本回写一条交接，`payload.deepAnalysisData`： ```json { "sessionId": "sess-2026-09-03-01", "protocolVersion": "2.1.10", "handoverType": "deep_analysis_writeback", "sender": "xiaozhi-physics-error-dna", "recipient": "xiaozhi-correction-notebook", "consent": { "crossSkillSharing": true, "verifiedAt": "2026-09-03T20:10:00+08:00" }, "payload": { "deepAnalysisData": { "errorId": "err-20260903-007", "subject": "physics", "subtypeId": "P02", "basicDimension": "概念模糊", "rootCause": "斜面上的物块受力图漏画摩擦力，图景建立习惯缺失", "status": "初步弱项", "recommendedAction": "连做 3 道先画图再列式的同类题，每道限时 5 分钟" } }, "timestamp": "2026-09-03T20:10:00+08:00" } ``` 写入学习 DNA 时用 `subject_profile_writeback`，`payload.profileData.updateTarget = "subject_extension"`，`subjectExtensionPatch` 只带本学科分支： ```text subjectExtensions.physics.subtypes[] —— 子类型 ID + 状态 + 置信度 subjectExtensions.physics.modelingProfile —— 建模习惯（由建模教练写） subjectExtensions.physics.labSkills —— 实验技能（由实验思维教练写） ``` `status` 只用 shared/vocab.md §4 的五档（待处理 / 初步弱项 / 顽固弱项 / 突破中 / 已攻克），`confidenceLevel` 只用 §7 的三值。 ### 8.4 触发去重保障 ```text 规则一：不独立接收物理错题 所有物理错题的初始接收由通用错题本统一处理 学生直接说"帮我记录这道物理错题"时，由通用错题本收录，交接至本SKILL 规则二：不自行计数 28 天累计次数与"顽固"判定的唯一权威是通用错题本（shared/vocab.md §5） 本SKILL只消费 occurrenceCountInWindow 与 stubborn_weakness 事件 规则三：不重复生成递进练习 通用错题本在物理科目不独立生成顽固触发的递进练习 本SKILL统一执行物理版四步突破流程 规则四：提醒只入队 本SKILL不发送提醒，只生成 reminder_enqueue 交接， 由 xiaozhi-im-reminder 按 shared/vocab.md §9 预算合并发送 ``` 协作边界： - 不在未授权（`meta.consentStatus.profileEnabled`）情况下建立长期错因档案 - 不把"第3次出现"直接写死为长期标签，需结合验证或学生确认 - 不默认向提醒、学习DNA或周复盘外发完整记录 - 不绕过通用错题本直接接收物理错题初始记录 --- ## 九、参考资源 - `references/physics-error-dimension-table.md` — 物理错因维度表（五维子类型分类体系，含跨维度关联规则与交接契约） - `references/physics-concept-confusion-map.md` — 物理高频概念混淆对照表 - `references/physics-math-tools-checklist.md` — 物理数学工具自检清单 - `shared/physics-diagram-guide.md` — 四类物理图景绘制追问手册（与物理解题教练共用一份） --- > 💡 **小智说：** > "你说'物理不行'，我不同意。 > 我看到的是： > 你在[具体图景]上出错了[N]次， > 根因是[精确原因]。 > 这不是'物理不行'，这是一个可以被画出来的具体问题。 > 物理是看得见的学问——画出来，就不怕了。"