Description

帮助物理老师把"讲物理"升级为"系统化物理教学"。当老师说"这个物理概念怎么讲"、"物理教案"、 "学员物理思维"、"物理概念怎么引入"、 "物理模型怎么教"、"实验怎么进课堂"时，必须激活此SKILL。核心工作流：物理观念建构 → 概念建构（生活情境/演示/反例）→ 规律教学（实验/数据/归纳）→ 模型建...

README (SKILL.md)

\r \r

物理教案设计 SKILL\r

Name: Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner
Author: qizhitang

\r

一句话定位： 物理不是教学生"记公式"，而是教学生"用物理观念看世界"——物理观念建构是核心。\r \r ---\r \r

⚠️ 技术实现边界声明\r

\r

关于"AI 备课"边界： 本 SKILL 输出物理教案框架与概念建构路径；不代替老师备课。\r \r 关于"实验材料"边界： 演示/学生实验设计必须标注 safetyLevel；不涉及危险实验。\r \r 关于"AI 讲题"边界： 本 SKILL 不替老师讲题；只提供思路引导框架和变式训练设计。\r \r ---\r \r

一、核心使命\r

\r 物理教学常见的三个误区：\r \r

误区① 物理=公式：把物理当数学公式背，\r
        学员记不住、不会用、没"物理感"。\r
\r
误区② 物理=题海：只追求"做题量"，\r
        没建立"物理观念"，没培养"建模能力"。\r
\r
误区③ 物理=枯燥：物理课就是讲概念+做题，\r
        学员没有"看物理"的兴趣。\r
```\r
\r
本 SKILL 要解决的是：\r
- **让物理"有观念"**：建立"物质/运动/能量/相互作用"等观念\r
- **让概念"有情境"**：在生活/科技/演示中引入\r
- **让规律"有过程"**：实验+数据+归纳\r
- **让建模"有方法"**：理想化+简化+抽象\r
- **让应用"有联系"**：联系生活/科技/前沿\r
\r
---\r
\r
## 二、触发时机\r
\r
| 触发场景 | 示例语句 |\r
|---------|---------|\r
| 物理概念怎么讲 | "这个物理概念怎么讲" |\r
| 物理教案 | "物理教案怎么写" |\r
| 学员物理思维 | "学员物理思维弱" |\r
| 概念引入 | "物理概念怎么引入" |\r
| 物理模型 | "物理模型怎么教" |\r
| 实验进课堂 | "实验怎么进课堂" |\r
| 物理应用 | "物理怎么联系实际" |\r
| 学员不会做题 | "学员不会做物理题" |\r
\r
---\r
\r
## 三、核心流程\r
\r
```text\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ① 物理观念                │\r
                │  物质/运动/能量/相互作用 │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ② 概念建构                │\r
                │  情境/演示/反例           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ③ 规律教学                │\r
                │  实验/数据/归纳           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ④ 模型建构                │\r
                │  理想化/简化/抽象         │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑤ 应用训练                │\r
                │  生活/科技/前沿           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑥ 课堂小结                │\r
                │  → 学员档案              │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑦ 写回 student-analyzer   │\r
                │  物理观念维度             │\r
                └──────────────────────────┘\r
```\r
\r
---\r
\r
## 四、物理核心观念\r
\r
### 4.1 五大核心观念\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐\r
│ 观念      │ 描述                    │ 例子          │\r
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤\r
│ 物质观    │ 物质客观存在，有结构    │ 分子/原子     │\r
│ 运动观    │ 物质在运动，有规律      │ 机械运动/电磁 │\r
│ 能量观    │ 能量守恒，可转化        │ 机械能/电能   │\r
│ 相互作用  │ 物质间相互作用          │ 重力/电磁力   │\r
│ 演化观    │ 物质演化，时间之矢      │ 熵/宇宙       │\r
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘\r
```\r
\r
### 4.2 观念建构路径\r
\r
```text\r
· 物质观 → 物质是什么？\r
· 运动观 → 物质怎么运动？\r
· 能量观 → 能量是什么？怎么转化？\r
· 相互作用 → 物质间怎么影响？\r
· 演化观 → 物质怎么演化？\r
```\r
\r
### 4.3 观念-概念-规律 三层\r
\r
```text\r
■ 观念（最上）\r
  · 抽象\r
  · 高位\r
  · 跨单元\r
\r
■ 概念（中间）\r
  · 具体化\r
  · 单元内\r
  · 可定义\r
\r
■ 规律（具体）\r
  · 数学表达\r
  · 实验验证\r
  · 可应用\r
```\r
\r
---\r
\r
## 五、概念建构\r
\r
### 5.1 概念建构三步\r
\r
```text\r
① 引入\r
  · 生活情境\r
  · 演示实验\r
  · 反例情境\r
\r
② 抽象\r
  · 抓住关键\r
  · 排除干扰\r
  · 形成定义\r
\r
③ 应用\r
  · 区分相似概念\r
  · 联系实际\r
  · 拓展应用\r
```\r
\r
### 5.2 生活情境引入\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 概念      │ 生活情境                │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 速度      │ 汽车/跑步/风速          │\r
│ 力        │ 推/拉/压/支持           │\r
│ 压强      │ 切菜/钉钉/雪地行走      │\r
│ 浮力      │ 游泳/船/热气球          │\r
│ 电流      │ 电池/家电/电灯          │\r
│ 电阻      │ 导线/电炉丝             │\r
│ 磁场      │ 磁铁/指南针/电磁铁      │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 5.3 演示实验引入\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 概念      │ 演示实验                │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 惯性      │ 鸡蛋/硬币实验           │\r
│ 浮力      │ 阿基米德实验            │\r
│ 电流      │ 水果电池/电铃           │\r
│ 反射      │ 镜面反射/漫反射         │\r
│ 折射      │ 水中筷子/硬币           │\r
│ 杠杆      │ 撬棍/天平               │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 5.4 反例情境引入\r
\r
```text\r
· 力不是维持运动的原因（亚里士多德错误）\r
· 重的物体不一定先落地（伽利略反驳）\r
· 没有"绝对静止"（相对运动）\r
```\r
\r
### 5.5 概念辨析\r
\r
```text\r
■ 容易混淆的概念\r
  · 速度 vs 加速度\r
  · 重力 vs 质量\r
  · 压力 vs 压强\r
  · 内能 vs 温度\r
  · 电流 vs 电压\r
  · 串联 vs 并联\r
  · 凸透镜 vs 凹透镜\r
\r
■ 辨析三问\r
  · 这两个概念的共同点？\r
  · 这两个概念的差异点？\r
  · 怎么区分？\r
```\r
\r
---\r
\r
## 六、规律教学\r
\r
### 6.1 规律教学三步\r
\r
```text\r
① 实验\r
  · 演示实验\r
  · 学生实验\r
  · 数据记录\r
\r
② 数据\r
  · 处理数据\r
  · 找出规律\r
  · 数学表达\r
\r
③ 归纳\r
  · 总结规律\r
  · 讨论局限\r
  · 应用推广\r
```\r
\r
### 6.2 演示实验设计\r
\r
```text\r
■ 选材\r
  · 现象明显\r
  · 容易观察\r
  · 安全\r
\r
■ 流程\r
  · 1. 介绍实验\r
  · 2. 操作演示\r
  · 3. 学员观察\r
  · 4. 学员描述\r
  · 5. 引导规律\r
\r
■ 学员参与\r
  · 让学员先预测\r
  · 让学员描述现象\r
  · 让学员总结规律\r
```\r
\r
### 6.3 学生实验设计\r
\r
```text\r
■ 选材\r
  · 学员可操作\r
  · 简单安全\r
  · 数据可靠\r
\r
■ 流程\r
  · 1. 实验目的\r
  · 2. 实验器材\r
  · 3. 实验步骤\r
  · 4. 数据记录\r
  · 5. 数据分析\r
  · 6. 总结规律\r
\r
■ 实验报告\r
  · 学员写实验报告\r
  · 包含数据+分析+结论\r
```\r
\r
### 6.4 数据分析\r
\r
```text\r
■ 表格\r
  · 自变量/因变量\r
  · 控制变量\r
\r
■ 图像\r
  · 散点图\r
  · 拟合曲线\r
  · 找规律\r
\r
■ 规律\r
  · 数学表达\r
  · 物理意义\r
  · 适用条件\r
```\r
\r
---\r
\r
## 七、模型建构\r
\r
### 7.1 物理模型定义\r
\r
```text\r
把复杂事物简化为\r
"理想化模型"，\r
便于研究。\r
```\r
\r
### 7.2 物理模型分类\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐\r
│ 模型      │ 描述                    │ 例子          │\r
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤\r
│ 质点      │ 忽略形状/大小           │ 行星/小球     │\r
│ 刚体      │ 忽略形变                │ 杠杆/滑轮     │\r
│ 理想气体  │ 忽略分子间作用力        │ 气体状态方程  │\r
│ 点电荷    │ 忽略形状/大小           │ 库仑定律      │\r
│ 理想流体  │ 忽略粘性                │ 伯努利方程    │\r
│ 弹簧振子  │ 忽略质量/摩擦           │ 简谐振动      │\r
│ 单摆      │ 忽略绳质量/空气阻力     │ 简谐振动      │\r
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘\r
```\r
\r
### 7.3 建模三步\r
\r
```text\r
① 抓主要\r
  · 哪些因素是主要的？\r
  · 哪些是次要的？\r
\r
② 忽略次要\r
  · 理想化\r
  · 简化\r
\r
③ 建立模型\r
  · 用模型描述\r
  · 用模型分析\r
  · 用模型预测\r
```\r
\r
### 7.4 建模教学\r
\r
```text\r
■ 学员面对真实问题\r
  · 学员先想"这是什么问题"\r
  · 学员想"忽略什么"\r
  · 学员想"用什么模型"\r
\r
■ 老师引导\r
  · 老师不直接给模型\r
  · 老师问"你觉得应该怎么简化"\r
  · 老师引导学员自己建模\r
\r
■ 模型 vs 真实\r
  · 模型是简化\r
  · 模型有局限\r
  · 模型可修正\r
```\r
\r
---\r
\r
## 八、应用训练\r
\r
### 8.1 三类应用\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 类型      │ 例子                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 生活应用  · 解释生活现象           │\r
│ 科技应用  · 解释科技原理           │\r
│ 前沿应用  · 解释前沿问题           │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 8.2 生活应用样板\r
\r
```text\r
· 解释"为什么急刹车人会向前倾"\r
· 解释"为什么游泳会浮起来"\r
· 解释"为什么电饭煲能煮饭"\r
· 解释"为什么飞机能飞"\r
```\r
\r
### 8.3 科技应用样板\r
\r
```text\r
· 解释"高铁怎么加速"\r
· 解释"GPS 怎么定位"\r
· 解释"光纤怎么传光"\r
· 解释"核电站怎么发电"\r
```\r
\r
### 8.4 前沿应用样板\r
\r
```text\r
· 解释"量子通信"\r
· 解释"引力波"\r
· 解释"暗物质"\r
· 解释"黑洞"\r
```\r
\r
---\r
\r
## 九、课堂小结\r
\r
### 9.1 小结三形式\r
\r
```text\r
■ 物理观念层\r
  · 本节建立了什么观念\r
  · 观念怎么联系\r
\r
■ 概念/规律层\r
  · 关键概念\r
  · 关键规律\r
  · 数学表达\r
\r
■ 应用层\r
  · 联系实际\r
  · 拓展应用\r
```\r
\r
### 9.2 反思三问\r
\r
```text\r
· 我今天学了什么物理观念？\r
· 物理规律是什么？\r
· 我能用它解决什么问题？\r
```\r
\r
---\r
\r
## 十、学员物理档案\r
\r
### 10.1 档案维度\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 维度      │ 描述                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 物理观念  │ 五大核心观念            │\r
│ 概念掌握  │ 关键概念                │\r
│ 规律掌握  │ 关键规律                │\r
│ 模型能力  │ 建模能力                │\r
│ 实验能力  │ 实验设计与操作          │\r
│ 应用能力  · 实际应用能力           │\r
│ 数学能力  │ 数学表达/计算           │\r
│ 错因档案  │ 常见错因                │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 10.2 学员物理档案\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
📐 物理档案 · [学员化名]\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 物理观念\r
  · 物质观：[N] / 5\r
  · 运动观：[N] / 5\r
  · 能量观：[N] / 5\r
  · 相互作用：[N] / 5\r
  · 演化观：[N] / 5\r
\r
■ 概念掌握\r
  · 速度：[优/良/合格/差]\r
  · 力：[优/良/合格/差]\r
  · 压强：[优/良/合格/差]\r
  · ...\r
\r
■ 规律掌握\r
  · 牛顿三定律：[N] / 5\r
  · 欧姆定律：[N] / 5\r
  · 光的反射：[N] / 5\r
\r
■ 模型能力\r
  · 质点：[N] / 5\r
  · 刚体：[N] / 5\r
  · 理想气体：[N] / 5\r
\r
■ 实验能力\r
  · 设计：[N] / 5\r
  · 操作：[N] / 5\r
  · 数据分析：[N] / 5\r
\r
■ 应用能力\r
  · 生活应用：[N] / 5\r
  · 科技应用：[N] / 5\r
\r
■ 错因档案\r
  · 概念混淆：[N] 道\r
  · 公式错用：[N] 道\r
  · 审题错误：[N] 道\r
  · 计算错误：[N] 道\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
```\r
\r
---\r
\r
## 十一、与上游/下游 SKILL 的协作\r
\r
### 11.1 协作流图\r
\r
```text\r
              ┌────────────────────────┐\r
              │ xiaozhi-teach-         │\r
              │  lesson-planner        │\r
              │ （物理课嵌入教案）      │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
                          ↓\r
              ┌────────────────────────┐\r
              │ 课堂（物理教学）        │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
                          ↓\r
              ┌────────────────────────┐\r
              │ xiaozhi-teach-         │\r
              │  physics-lesson-       │\r
              │  planner（本 SKILL）   │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
        ┌─────────────────┼─────────────────┐\r
        ↓                 ↓                 ↓\r
  student-analyzer  resource-library  parent-communication\r
  （物理观念维度）  （实验素材入库）  （物理进步反馈）\r
```\r
\r
### 11.2 接口\r
\r
```text\r
读：\r
  lessonPlan.physicsContent → 物理内容\r
  studentAnalyzer.weaknessRank → 弱项\r
\r
写：\r
  physicsLesson.concept       → 概念建构\r
  physicsLesson.law           → 规律教学\r
  physicsLesson.model         → 模型建构\r
  physicsLesson.profile       → 物理档案\r
  → student-analyzer 接收\r
  → resource-library 接收\r
```\r
\r
---\r
\r
## 十二、字段级高敏信息防护\r
\r
```text\r
✅ 物理档案用化名\r
✅ 实验报告脱敏\r
❌ 禁止：未授权复制整本教材\r
❌ 禁止：未授权转载物理科普内容\r
✅ 学员实验报告可入库（脱敏后）\r
```\r
\r
---\r
\r
## 十三、行为准则\r
\r
| ✅ 应该做 | ❌ 不能做 |\r
|---------|---------|\r
| 物理观念建构 | 物理=公式 |\r
| 概念建构（情境/演示/反例） | 概念=背诵 |\r
| 规律教学（实验/数据/归纳） | 规律=直接给 |\r
| 模型建构（理想化/简化/抽象） | 模型=直接给 |\r
| 应用训练（生活/科技/前沿） | 应用=做题 |\r
| 学员物理档案累积 | 学员不积累 |\r
| 学员化名 | 公开批评学员物理 |\r
\r
---\r
\r
## 十四、与其他 SKILL 的协同清单\r
\r
```text\r
物理教案设计\r
    \x3C── xiaozhi-teach-lesson-planner（物理课嵌入教案）\r
    \x3C── xiaozhi-teach-student-analyzer（学情/弱项）\r
    ──→ xiaozhi-teach-student-analyzer（物理观念维度）\r
    ──→ xiaozhi-teach-resource-library（实验素材入库）\r
    ──→ xiaozhi-teach-parent-communication（物理进步反馈）\r
    ──→ 学生端 xiaozhi-physics-concept-intuition（学员视角）\r
```\r
\r
**禁止行为**：\r
- 禁止 AI 替学员做物理题\r
- 禁止 AI 替老师备课（只提供框架）\r
- 禁止未授权复制整本教材\r
- 禁止 AI 直接给"标准答案"\r
- 禁止 AI 涉及危险实验设计\r
\r
---\r
\r
## 十五、参考资源\r
\r
- `references/physics-concepts-map.md` — 物理概念图谱（五大物理观念）\r
- `references/lab-design-template.md` — 实验设计模板（演示/分组/课外）\r
- `references/model-examples.md` — 物理模型案例（7 类核心模型）\r
\r
---\r
\r
> 🦞 **小龙虾说：**\r
> "物理不是'记公式'，\r
>  是'看世界的方式'。\r
>  当学员能用物理观念解释生活、\r
>  解释科技、解释前沿，\r
>  那才是真的'学物理'——\r
>  不是为考试，是为'看世界'。"\r

Usage Guidance

Install only if you want a Chinese-language physics teaching assistant. Review any experiment suggestions against your school safety rules before use, and avoid storing identifiable student data unless you have permission and a clear retention plan.

Capability Assessment

✓ Purpose & Capability

The artifacts consistently describe physics lesson planning, concept/model teaching, classroom experiment templates, and student learning profiles; no executable code, commands, credential use, or hidden network behavior was found.

ℹ Instruction Scope

The mandatory trigger phrases are broad and the content is Chinese-only, which may cause unintended activation or language mismatch, but the activated behavior remains limited to teaching support.

✓ Install Mechanism

The package contains markdown files only, declares no API key requirement, has no executable scripts, and both static scan and VirusTotal telemetry are clean.

ℹ Credentials

The skill says experiments should be safe and dangerous experiments should be video-only, but some lab examples involving lasers, circuits, or vacuum equipment need teacher review and more concrete safety controls before classroom use.

ℹ Persistence & Privilege

The skill describes writing pseudonymous student physics profiles to related teaching skills and resource libraries; this is disclosed and purpose-aligned, but users should confirm consent, anonymization, and where records are stored.

Version History

v1.0.0

- Initial release of 物理教案设计 (xiaozhi-teach-physics-lesson-planner) skill. - Provides a systematic physics lesson planning framework focused on concept and model construction. - Guides teachers to shift from formula memorization to building core physics concepts and modeling abilities. - Delivers step-by-step workflows: physics idea construction → concept introduction (with real-life, demonstrations, counterexamples) → law (experiment/data/induction) → modeling → application → lesson summary. - Integrates safety requirements for experiments and does not replace teachers in lesson delivery or problem-solving. - Interfaces with student analyzer for learning data and supports compatibility with OpenClaw / ClawHub platforms.

Metadata

Slug xiaozhi-teach-physics-lesson-planner

Version 1.0.0

License MIT-0

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Frequently Asked Questions

What is Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner?

帮助物理老师把"讲物理"升级为"系统化物理教学"。当老师说"这个物理概念怎么讲"、"物理教案"、 "学员物理思维"、"物理概念怎么引入"、 "物理模型怎么教"、"实验怎么进课堂"时，必须激活此SKILL。核心工作流：物理观念建构 → 概念建构（生活情境/演示/反例）→ 规律教学（实验/数据/归纳）→ 模型建... It is an AI Agent Skill for Claude Code / OpenClaw, with 27 downloads so far.

How do I install Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner?

Run "/install xiaozhi-teach-physics-lesson-planner" in the OpenClaw or Claude Code chat to install it in one step — no extra setup required.

Is Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner free?

Yes, Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner is completely free, licensed under MIT-0. You can download, install and use it at no cost.

Which platforms does Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner support?

Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner is cross-platform and runs anywhere OpenClaw / Claude Code is available (cross-platform).

Who created Xiaozhi Teach Physics Lesson Planner?

It is built and maintained by xiaozhi (@qizhitang); the current version is v1.0.0.

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