Description

帮助物理老师把"做实验"升级为"系统化实验教学"。当老师说"实验怎么教"、"实验怎么设计"、 "学员不会做实验"、"数据怎么处理"、 "实验报告怎么写"、"学员实验弱"时，必须激活此SKILL。核心工作流：实验目标（验证/探究/测量）→ 实验设计（变量控制/器材选择/步骤）→ 实验实施（操作/观察/记录）→...

README (SKILL.md)

\r \r

物理实验教学指导 SKILL\r

Name: Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach
Author: qizhitang

\r

一句话定位： 实验不是"走过场"，而是"真探究"——实验设计能力是核心。\r \r ---\r \r

⚠️ 技术实现边界声明\r

\r

关于"AI 实验"边界： 本 SKILL 输出实验设计框架与教学流程；不替老师做实验。\r \r 关于"实验材料"边界： 实验器材必须标注 safetyLevel；不涉及危险实验；不推荐学员在家做危险实验。\r \r 关于"AI 评分"边界： 本 SKILL 不替老师给实验报告评分；只提供评估框架和改进建议。\r \r ---\r \r

一、核心使命\r

\r 物理实验教学常见的三个误区：\r \r

误区① 实验=走过场：演示实验老师做，\r
        学生实验按"标准步骤"做，\r
        学员没真正"探究"。\r
\r
误区② 实验=记数据：学员只关心"数据对不对"，\r
        不会分析数据、不会找规律。\r
\r
误区③ 实验=验证：实验只是为了"验证"已知规律，\r
        没让学员"发现"规律。\r
```\r
\r
本 SKILL 要解决的是：\r
- **让实验"有目标"**：验证/探究/测量 三类\r
- **让实验"有设计"**：变量控制+器材选择+步骤\r
- **让数据"有分析"**：表格+图像+误差\r
- **让报告"有深度"**：结构+规范+反思\r
- **让实验"有探究"**：让学员"发现"规律\r
\r
---\r
\r
## 二、触发时机\r
\r
| 触发场景 | 示例语句 |\r
|---------|---------|\r
| 实验怎么教 | "实验怎么教" |\r
| 实验怎么设计 | "实验怎么设计" |\r
| 学员不会做实验 | "学员不会做实验" |\r
| 数据处理 | "数据怎么处理" |\r
| 实验报告 | "实验报告怎么写" |\r
| 学员实验弱 | "学员实验弱" |\r
| 演示实验 | "演示实验怎么做" |\r
| 学生实验 | "学生实验怎么设计" |\r
\r
---\r
\r
## 三、核心流程\r
\r
```text\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ① 实验目标                │\r
                │  验证/探究/测量           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ② 实验设计                │\r
                │  变量控制/器材/步骤       │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ③ 实验实施                │\r
                │  操作/观察/记录           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ④ 数据处理                │\r
                │  表格/图像/误差           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑤ 结论归纳                │\r
                │  规律/讨论/反思           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑥ 实验报告                │\r
                │  结构/规范/深度           │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑦ 学员实验档案            │\r
                │  → 学员档案              │\r
                └────────────┬─────────────┘\r
                             ↓\r
                ┌──────────────────────────┐\r
                │ ⑧ 写回 student-analyzer   │\r
                │  实验能力维度             │\r
                └──────────────────────────┘\r
```\r
\r
---\r
\r
## 四、实验目标（三类）\r
\r
### 4.1 三类实验\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┬──────────────┐\r
│ 类型      │ 描述                    │ 目的          │\r
├──────────┼────────────────────────┼──────────────┤\r
│ 验证性    │ 验证已知规律            │ 加深理解      │\r
│ 探究性    │ 探究未知规律            │ 培养能力      │\r
│ 测量性    │ 测量物理量              │ 学会方法      │\r
└──────────┴────────────────────────┴──────────────┘\r
```\r
\r
### 4.2 学员层次实验\r
\r
```text\r
■ 基础层\r
  · 验证性实验\r
  · 测量性实验\r
  · 步骤明确\r
\r
■ 中等层\r
  · 验证性实验\r
  · 简单探究性实验\r
  · 步骤部分自主\r
\r
■ 提升层\r
  · 探究性实验\r
  · 设计性实验\r
  · 完全自主\r
```\r
\r
### 4.3 验证 vs 探究\r
\r
```text\r
■ 验证性\r
  · 老师讲过规律\r
  · 实验是为了"证实"\r
  · 学员被动接受\r
\r
■ 探究性\r
  · 规律还没讲\r
  · 实验是为了"发现"\r
  · 学员主动探究\r
\r
■ 教学建议\r
  · 学员基础弱时，验证为主\r
  · 学员能力强时，探究为主\r
  · 验证+探究结合\r
```\r
\r
---\r
\r
## 五、实验设计\r
\r
### 5.1 实验设计四要素\r
\r
```text\r
① 实验目的\r
  · 验证/探究/测量什么\r
\r
② 实验原理\r
  · 用什么物理规律\r
\r
③ 实验器材\r
  · 选什么器材\r
\r
④ 实验步骤\r
  · 怎么操作\r
```\r
\r
### 5.2 变量控制\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 变量      │ 描述                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 自变量    │ 主动改变的量            │\r
│ 因变量    │ 随自变量变化的量        │\r
│ 控制变量  │ 保持不变的量            │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 5.3 实验设计原则\r
\r
```text\r
■ 变量控制\r
  · 一次只改变一个变量\r
  · 其他保持不变\r
\r
■ 多次测量\r
  · 减少偶然误差\r
  · 数据更可靠\r
\r
■ 范围合理\r
  · 实验数据有规律\r
  · 不会"出界"\r
\r
■ 安全第一\r
  · 老师监督\r
  · 学员有保护\r
```\r
\r
### 5.4 实验设计样板\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
🧪 实验设计样板 · 探究欧姆定律\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 实验目的\r
  探究电流与电压、电阻的关系\r
\r
■ 实验原理\r
  电流 I = 电压 V / 电阻 R\r
  在 R 不变时，I 与 V 成正比\r
  在 V 不变时，I 与 R 成反比\r
\r
■ 实验器材\r
  · 电源\r
  · 电阻（多个）\r
  · 电流表\r
  · 电压表\r
  · 滑动变阻器\r
  · 开关\r
  · 导线\r
\r
■ 变量\r
  · 自变量：电压/电阻\r
  · 因变量：电流\r
  · 控制变量：电阻/电压\r
\r
■ 实验步骤\r
  ① 连接电路\r
  ② 测 R1 不变时，不同 V 对应 I\r
  ③ 测 V 不变时，不同 R 对应 I\r
  ④ 记录数据\r
  ⑤ 画图\r
  ⑥ 分析\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
```\r
\r
---\r
\r
## 六、实验实施\r
\r
### 6.1 演示实验实施\r
\r
```text\r
■ 老师操作\r
  · 边做边讲\r
  · 关键步骤强调\r
\r
■ 学员观察\r
  · 学员看现象\r
  · 学员听讲解\r
  · 学员记录\r
\r
■ 老师引导\r
  · 学员预测\r
  · 学员描述\r
  · 学员总结\r
```\r
\r
### 6.2 学生实验实施\r
\r
```text\r
■ 学员操作\r
  · 学员亲自做\r
  · 学员合作\r
  · 老师巡回指导\r
\r
■ 老师角色\r
  · 监督安全\r
  · 答疑解惑\r
  · 引导探究\r
\r
■ 时间分配\r
  · 1/3 时间讲\r
  · 2/3 时间做\r
```\r
\r
### 6.3 实验注意事项\r
\r
```text\r
■ 安全\r
  · 老师全程监督\r
  · 学员严格遵守\r
\r
■ 规范\r
  · 步骤规范\r
  · 记录规范\r
  · 报告规范\r
\r
■ 节约\r
  · 不浪费器材\r
  · 用后归位\r
\r
■ 合作\r
  · 学员分工\r
  · 互相配合\r
```\r
\r
---\r
\r
## 七、数据处理\r
\r
### 7.1 数据处理三形式\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 形式      │ 描述                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 表格      │ 整理数据                │\r
│ 图像      │ 画散点图/拟合曲线        │\r
│ 计算      │ 平均值/误差              │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 7.2 数据表格样板\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
📊 数据表格\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 实验：[X]\r
■ 日期：[X]\r
■ 学员：[化名]\r
\r
实验次数 │ 电压 V(V) │ 电流 I(A) │ 电阻 R(Ω)\r
─────────┼───────────┼───────────┼──────────\r
  1      │  [N]      │  [N]      │  [N]\r
  2      │  [N]      │  [N]      │  [N]\r
  3      │  [N]      │  [N]      │  [N]\r
  平均    │  —        │  [N]      │  [N]\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
```\r
\r
### 7.3 数据图像样板\r
\r
```text\r
横轴：自变量（V）\r
纵轴：因变量（I）\r
散点：每组数据\r
拟合：直线\r
```\r
\r
### 7.4 误差分析\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 误差      │ 描述                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 系统误差  · 仪器/方法引入           │\r
│ 偶然误差  · 测量读数/操作引入       │\r
│ 错误      · 操作失误/记录错误       │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 7.5 误差处理\r
\r
```text\r
■ 多次测量\r
  · 减少偶然误差\r
  · 取平均值\r
\r
■ 改进器材\r
  · 减少系统误差\r
  · 用更精密的仪器\r
\r
■ 严格操作\r
  · 减少错误\r
  · 规范步骤\r
```\r
\r
---\r
\r
## 八、结论归纳\r
\r
### 8.1 结论归纳三步\r
\r
```text\r
① 数据分析\r
  · 找规律\r
  · 数学表达\r
\r
② 物理意义\r
  · 规律怎么理解\r
  · 适用范围\r
\r
③ 反思讨论\r
  · 实验有误差吗？\r
  · 哪些因素没考虑？\r
  · 如何改进？\r
```\r
\r
### 8.2 结论样板\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
📝 实验结论\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 实验结论\r
  · 结论 1：[X]\r
  · 结论 2：[X]\r
  · 结论 3：[X]\r
\r
■ 物理意义\r
  · 规律描述：[X]\r
  · 适用条件：[X]\r
\r
■ 反思\r
  · 实验误差：[X]\r
  · 改进方向：[X]\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
```\r
\r
---\r
\r
## 九、实验报告\r
\r
### 9.1 实验报告结构\r
\r
```text\r
1. 实验目的\r
2. 实验原理\r
3. 实验器材\r
4. 实验步骤\r
5. 数据记录\r
6. 数据分析\r
7. 实验结论\r
8. 反思讨论\r
```\r
\r
### 9.2 实验报告样板\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
📝 实验报告\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 实验名：[X]\r
■ 日期：[X]\r
■ 学员：[化名]\r
■ 合作者：[X]\r
\r
1. 实验目的\r
  · [X]\r
\r
2. 实验原理\r
  · [X]\r
\r
3. 实验器材\r
  · [X]\r
\r
4. 实验步骤\r
  · 1. [X]\r
  · 2. [X]\r
  · 3. [X]\r
\r
5. 数据记录\r
  · [表格]\r
\r
6. 数据分析\r
  · [图像]\r
  · [计算]\r
\r
7. 实验结论\r
  · [X]\r
\r
8. 反思讨论\r
  · [X]\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
```\r
\r
### 9.3 实验报告评分\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┬──────────┐\r
│ 维度      │ 描述                    │ 占比      │\r
├──────────┼────────────────────────┼──────────┤\r
│ 实验目的  · 目的明确                │ 5%       │\r
│ 实验原理  · 原理正确                │ 10%      │\r
│ 实验步骤  · 步骤完整                │ 10%      │\r
│ 数据记录  · 记录规范                │ 20%      │\r
│ 数据分析  · 分析有深度              │ 25%      │\r
│ 实验结论  · 结论准确                │ 20%      │\r
│ 反思讨论  · 反思有想法              │ 10%      │\r
└──────────┴────────────────────────┴──────────┘\r
```\r
\r
---\r
\r
## 十、学员实验能力档案\r
\r
### 10.1 档案维度\r
\r
```text\r
┌──────────┬────────────────────────┐\r
│ 维度      │ 描述                    │\r
├──────────┼────────────────────────┤\r
│ 实验设计  · 独立设计能力            │\r
│ 实验操作  · 操作规范                │\r
│ 数据记录  · 记录准确                │\r
│ 数据分析  · 分析有深度              │\r
│ 误差分析  · 误差意识                │\r
│ 报告规范  · 报告规范                │\r
│ 反思能力  · 反思改进                │\r
│ 实验类型  · 已做实验                │\r
└──────────┴────────────────────────┘\r
```\r
\r
### 10.2 学员实验档案\r
\r
```text\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
🧪 实验能力档案 · [学员化名]\r
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\r
■ 实验设计（[N] / 5）\r
  · 变量控制：[N] / 5\r
  · 器材选择：[N] / 5\r
  · 步骤设计：[N] / 5\r
\r
■ 实验操作（[N] / 5）\r
  · 操作规范：[N] / 5\r
  · 安全意识：[N] / 5\r
  · 团队合作：[N] / 5\r
\r
■ 数据记录（[N] / 5）\r
  · 记录准确：[N] / 5\r
  · 记录完整：[N] / 5\r
\r
■ 数据分析（[N] / 5）\r
  · 表格规范：[N] / 5\r
  · 图像规范：[N] / 5\r
  · 计算正确：[N] / 5\r
\r
■ 误差分析（[N] / 5）\r
  · 误差意识：[N] / 5\r
  · 误差处理：[N] / 5\r
\r
■ 报告规范（[N] / 5）\r
  · 结构完整：[N] / 5\r
  · 内容充实：[N] / 5\r
\r
■ 反思能力（[N] / 5）\r
  · 反思有想法：[N] / 5\r
  · 改进方向：[N] / 5\r
\r
■ 已做实验\r
  · 实验 1：[N] 分\r
  · 实验 2：[N] 分\r
  · 实验 3：[N] 分\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
              │  physics-lesson-       │\r
              │  planner（实验嵌入）    │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
                          ↓\r
              ┌────────────────────────┐\r
              │ 实验室                  │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
                          ↓\r
              ┌────────────────────────┐\r
              │ xiaozhi-teach-         │\r
              │  physics-experiment-   │\r
              │  coach（本 SKILL）     │\r
              └───────────┬────────────┘\r
                          │\r
        ┌─────────────────┼─────────────────┐\r
        ↓                 ↓                 ↓\r
  student-analyzer  resource-library  parent-communication\r
  （实验能力维度）  （实验素材入库）  （实验进步反馈）\r
```\r
\r
### 11.2 接口\r
\r
```text\r
读：\r
  lessonPlan.experiment         → 实验信息\r
  studentAnalyzer.weaknessRank  → 弱项\r
\r
写：\r
  experimentCoach.design        → 实验设计\r
  experimentCoach.dataProcess   → 数据处理\r
  experimentCoach.report        → 实验报告\r
  experimentCoach.profile       → 实验能力档案\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
✅ 实验档案用化名\r
✅ 实验报告脱敏\r
❌ 禁止：未授权复制整本教材\r
❌ 禁止：推荐学员在家做危险实验\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
| 实验三类（验证/探究/测量） | 实验=走过场 |\r
| 变量控制 | 一次多变量 |\r
| 数据处理（表格/图像/计算） | 实验=记数据 |\r
| 结论归纳（规律/讨论/反思） | 结论=抄数据 |\r
| 报告规范 | 实验=验证 |\r
| 学员实验档案累积 | 学员不积累 |\r
| 学员化名 | 公开批评学员实验 |\r
| 标注 safetyLevel | 推荐危险实验 |\r
\r
---\r
\r
## 十四、与其他 SKILL 的协同清单\r
\r
```text\r
物理实验教学指导\r
    \x3C── xiaozhi-teach-physics-lesson-planner（实验嵌入）\r
    \x3C── xiaozhi-teach-student-analyzer（学情/弱项）\r
    ──→ xiaozhi-teach-student-analyzer（实验能力维度）\r
    ──→ xiaozhi-teach-resource-library（实验素材入库）\r
    ──→ xiaozhi-teach-parent-communication（实验进步反馈）\r
    ──→ 学生端 xiaozhi-physics-lab-coach（学员视角）\r
```\r
\r
**禁止行为**：\r
- 禁止 AI 替学员做实验\r
- 禁止 AI 替老师做实验报告评分\r
- 禁止 AI 涉及危险实验\r
- 禁止推荐学员在家做危险实验\r
- 禁止 AI 给出"标准实验报告"\r
\r
---\r
\r
## 十五、参考资源\r
\r
- `references/experiment-types.md` — 实验类型详解（7 大类型 + 设计要点）\r
- `references/data-processing-rubric.md` — 数据处理评分（图像/表格/误差 三件套）\r
- `references/lab-report-template.md` — 实验报告模板（6 要素）\r
\r
---\r
\r
> 🦞 **小龙虾说：**\r
> "实验不是'走过场'，\r
> 是'真探究'。\r
>  当学员亲手操作、\r
>  亲手记录、\r
>  亲手分析数据、\r
>  亲手发现规律，\r
>  那才是真的'做物理'——\r
>  不是验证，是发现。"\r

Usage Guidance

Install only if a teacher will supervise its use, keep student records pseudonymized, and avoid automatic sharing of student profiles unless the user explicitly wants it. For home experiments, replace or qualify any household-circuit power activity with safe indirect methods such as appliance nameplate ratings, rated smart plugs used by adults, or simulations.

Capability Assessment

ℹ Purpose & Capability

The skill’s capabilities match its stated purpose: coaching physics teachers on experiment design, data handling, reports, and student experiment profiles. It discloses downstream interfaces to student analysis, resource-library, and parent-communication flows, but the artifact itself contains no executable code or external API use.

ℹ Instruction Scope

Activation phrases are somewhat broad and use mandatory language, but they are tied to experiment teaching scenarios. This is an over-invocation risk rather than evidence of hidden or malicious behavior.

✓ Install Mechanism

The package contains markdown skill and reference files only. Metadata reports no API key requirement, no declared package dependencies, clean static scan, clean dependency scan, and clean VirusTotal telemetry.

ℹ Credentials

The skill does not request local file, command, credential, or network authority. Its main proportionality issue is content safety: one reference lists measuring home circuit power as an extracurricular experiment without nearby explicit mains-electricity safeguards.

ℹ Persistence & Privilege

The skill describes student experiment profiles and cross-skill writes, but also instructs use of pseudonyms and anonymized reports. No concrete persistence mechanism, credential access, or background process is present.

Version History

v1.0.0

物理实验教学指导 1.0.0 — 首次发布 - 全面系统化物理实验教学流程，覆盖目标设定、实验设计、实施、数据处理、结论归纳与报告撰写。 - 针对老师常见实验教学痛点（如设计、数据分析、学员能力提升等）给出标准激活场景和详细工作流。 - 明确三类实验（验证、探究、测量），支持分层教学和能力培养。 - 提供变量控制、数据处理、误差分析等重点环节的结构化指导与样例。 - 强调教学安全、操作规范和学员档案数据接口。 - 边界清晰：不替代老师实验操作或评分，仅输出教学框架和改进建议。

Metadata

Slug xiaozhi-teach-physics-experiment-coach

Version 1.0.0

License MIT-0

All-time Installs 0

Active Installs 0

Total Versions 1

Frequently Asked Questions

What is Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach?

帮助物理老师把"做实验"升级为"系统化实验教学"。当老师说"实验怎么教"、"实验怎么设计"、 "学员不会做实验"、"数据怎么处理"、 "实验报告怎么写"、"学员实验弱"时，必须激活此SKILL。核心工作流：实验目标（验证/探究/测量）→ 实验设计（变量控制/器材选择/步骤）→ 实验实施（操作/观察/记录）→... It is an AI Agent Skill for Claude Code / OpenClaw, with 28 downloads so far.

How do I install Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach?

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

Is Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach free?

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

Which platforms does Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach support?

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

Who created Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach?

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

More Skills

Xiaozhi Teach Physics Experiment Coach