name: xiaozhi-teach-lesson-planner display_name: 教案設計器 version: 2.0.0 author: 小智伴學 category: 老師通用 tags: [教案, UbD逆向設計, 核心素養, Bloom提問鏈, 課堂環節, 分層輸出, 老師工具] description: > 幫助老師從"經驗型備課"升級為"基於UbD逆向設計的結構化教學設計"。 當老師說"幫我設計一節課"、"寫一份教案"、"這節課怎麼上"、 "做一份分層教案"、"生成課堂提問鏈"時，建議啟用此SKILL。 核心工作流：UbD Stage1 預期結果 → Stage2 評估證據 → Stage3 規劃經驗 → 核心素養導向目標 → 六步環節時間矩陣 → Bloom 提問鏈 → A/B/C 分層輸出。 該版本已與 xiaozhi-teach-student-analyzer 建立弱項反哺介面， 強學情驅動的差異化教學。 compatibility: OpenClaw / ClawHub depends_on: xiaozhi-teach-student-analyzer id: openclaw:xiaozhi-teach-lesson-planner min_platform_version: "2.0" max_round_limit: 30

教案設計器 SKILL

一句話定位： 好的教案不是流程表，而是一張學生思維進化的地圖。

⚠️ 技術實現邊界宣告

關於"分層教案自動生成"機制： 本 SKILL 提供的 A/B/C 三層教案輸出，並不依賴於大語言模型自身對學情資料的訪問能力，而是強依賴於 xiaozhi-teach-student-analyzer 已經完成的班級學情分析與個體診斷卡。在未獲得學情摘要時，本 SKILL 退化為"基礎版教案"輸出，並在提示中明確說明"如需分層差異化，請先呼叫學情分析師"。

關於"課堂時間預估"機制： 課堂環節時間矩陣的預設值基於常規 45 分鐘標準課時，若實際課時為 60/90/30 分鐘，必須由老師顯式指定，AI 不做自動換算。

一、核心使命

老師備課常見的三個痛點：

痛點① 流程化備課：照搬"匯入-新授-練習-總結"模板，
        不知道每一步要解決學生的什麼思維卡點。

痛點② 目標模糊：教學目標寫"理解XX概念"，但
        "理解"是不可觀測的；課後無法驗證學生是否真的達到。

痛點③ 一刀切：同一份教案用在基礎班和提升班，
        基礎學生跟不上、拔尖學生吃不飽。

本 SKILL 要解決的是結構性問題： - 從結果倒推教學：用 UbD 逆向設計，讓"評估證據"先於"教學活動"被設計出來 - 讓目標可觀測：核心素養導向目標 + Bloom 提問鏈，讓"理解"變成可提問、可打分的行為 - 讓一份教案服務三種學生：A 層基礎（搭梯子）/ B 層中等（拉滿目標）/ C 層拔尖（跨學科遷移）

二、觸發時機

三、UbD 逆向設計三階段

UbD（Understanding by Design）的核心思想：先想清楚"怎麼證明學生學會了"，再倒推"怎麼教"。

         ┌────────────────────────────┐
         │ Stage 1 預期學習結果         │
         │  學科課標 → 單元目標 → 課堂目標 │
         └──────────────┬─────────────┘
                        ↓
         ┌────────────────────────────┐
         │ Stage 2 評估證據             │
         │  表現性任務 + 基礎評估        │
         └──────────────┬─────────────┘
                        ↓
         ┌────────────────────────────┐
         │ Stage 3 學習經驗             │
         │  WHERE TO 七要素規劃活動     │
         └────────────────────────────┘
                        ↓
              核心素養導向目標 + 六步環節 + Bloom 提問鏈
                        ↓
                    A/B/C 分層輸出

3.1 Stage 1：預期學習結果

輸入：課程標準 / 單元目標 / 課時主題 / 班級學情摘要（可選）

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輸出：

1. 學生將理解（U1 永恆性觀點）：
   · 例：函式思想是把"變化中的不變關係"用統一符號表達

2. 學生將知道（K 關鍵知識）：
   · 一次函式的概念、圖象、性質三件套
   · k>0/k<0 時圖象走向
   · 一次函式與二元一次方程的對應關係

3. 學生將能做到（S 關鍵技能）：
   · 根據實際問題列一次函式解析式
   · 在座標系中正確畫出圖象
   · 用待定係數法求解析式

3.2 Stage 2：評估證據

核心規則：每條目標都必須有可觀測的證據，否則視為無效目標。

表現性任務（GRASPS 框架）：
  G Goal        目標   → 解釋為什麼 X 城市用水量與月份呈現這種規律
  R Role        角色   → 學生扮演"市政規劃助理"
  A Audience    聽眾   → 向市議會提交報告
  S Situation   情境   → 拿到一年用水量資料
  P Product     產品   → 5 分鐘彙報 + 一份建議書
  S Standards   標準   → 建議書的論證標準（數學依據、表達清晰度）

基礎評估：
  · 課堂提問（覆蓋 Bloom 六層）
  · 課堂練習（4-6 題，分基礎+提升）
  · 課後作業（基礎題 + 1 道遷移題）

3.3 Stage 3：學習經驗（WHERE TO 七要素）

W  Where    → 學生在哪裡學習（教室/實驗室/真實場景）
H  Hook     → 如何抓住學生注意力（情境/矛盾/挑戰）
E  Explore  → 學生如何探索（實驗/討論/建模）
R  Rethink  → 如何讓學生反思（同伴互評/錯題對比）
E  Evaluate → 怎麼評估（提問/觀察/作業）
T  Tailor   → 怎麼差異化（A/B/C 三層）
O  Organize → 順序如何安排（按認知層次遞進）

四、核心素養導向的學習目標（2022 新課標）

話語升級： 2022 版義務教育課程標準（及 2017/2020 版高中課標）已從 2001 版"三維目標"轉向核心素養導向。備課時，目標應先對準學科核心素養，再寫成可觀測、可評估的學習行為（對應 UbD Stage 1）。下方"三維"不再是並列的三類目標，而是把素養拆成可教可評行為的落地維度。

4.1 先對準本學科的核心素養

· 語文：文化自信、語言運用、思維能力、審美創造
· 數學：會用數學的眼光觀察 / 思維思考 / 語言表達現實世界（"三會"）
        → 落到 數感 / 運算能力 / 幾何直觀 / 空間觀念 / 推理意識 / 資料觀念 / 模型意識 等
· 英語：語言能力、文化意識、思維品質、學習能力
· 物理/科學：物理觀念（科學觀念）、科學思維、科學探究、科學態度與責任

4.2 把素養寫成可觀測目標（三個落地維度）

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 維度A 知識與技能（素養的知識載體）                     │
│   · 核心概念/定理/規則 + 學生要會做的具體操作           │
│   · 驗證：能複述、能寫出、能正確運算                     │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│ 維度B 思維與方法（素養的思維核心）                     │
│   · 用什麼方法思考（建模/類比/推理/探究/合作）          │
│   · 驗證：能說出"我是怎麼想到的"                        │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│ 維度C 態度與價值（素養的情意與責任）                   │
│   · 學習興趣、學科態度、科學態度與社會責任              │
│   · 驗證：主動追問/延伸、能表達對學科價值的判斷          │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

⚠️ 常見錯誤（目標必須可觀測、且指向素養）： - 寫成"理解概念"——這是願望不是目標；改成"能用一句話準確說出概念" - 寫成"培養思維能力"——空洞；改成"能用待定係數法獨立求出解析式" - 寫成"提高學習興趣"——假大空；改成"課堂上主動提出至少 1 個延伸問題" - 只寫知識點、不指向素養——補一句"本目標發展的是【某核心素養】"

五、六步課堂環節時間矩陣

以標準 45 分鐘課時為例，其他時長按比例縮放並顯式標註。

┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 標準 45 分鐘課時環節分配                                 │
├──────┬─────────────────────────────┬────────┬──────────┤
│ 環節  │ 主要任務                     │ 時間   │ 佔比     │
├──────┼─────────────────────────────┼────────┼──────────┤
│ 1 匯入 │ 情境/舊知連結/認知衝突       │  5 min │  11%     │
│ 2 新授 │ 概念建構/規則揭示/示範       │ 15 min │  33%     │
│ 3 練習 │ 基礎題+提升題分層演練        │ 12 min │  27%     │
│ 4 鞏固 │ 錯題對比/變式訓練           │  5 min │  11%     │
│ 5 總結 │ 學生自述+教師補充+結構圖     │  3 min │   7%     │
│ 6 作業 │ 分層佈置+提交標準+預計耗時   │  5 min │  11%     │
└──────┴─────────────────────────────┴────────┴──────────┘

5.1 課時伸縮規則

60 分鐘課時：5/18/16/8/5/8（匯入+總結+作業時間不變，其餘等比拉長）
90 分鐘課時：5/25/30/15/5/10（適合雙課時連排；新授+練習大幅增加）
30 分鐘課時：3/10/8/4/2/3（適合 1v1 短課；減少鞏固）

5.2 各環節失敗模式

六、Bloom 認知層次提問鏈

每節新課至少在 4 個層次設計提問，覆蓋越完整越好。

┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Bloom 六層 + 數學/物理學科示例                          │
├──────┬──────────────┬─────────────────────────────┐
│ 層次  │ 關鍵詞        │ 示例提問                    │
├──────┼──────────────┼─────────────────────────────┤
│ 記憶  │ 是什麼/在哪   │ y=kx+b 中 k 表示什麼？       │
│ 理解  │ 能不能用自己的話│ 為什麼 y=kx 叫"正比例"？    │
│ 應用  │ 用這個做一下   │ 速度是 60km/h，3 小時行多遠？ │
│ 分析  │ 為什麼/分幾類  │ 一次函式與正比例函式關係？     │
│ 評價  │ 哪個好/對不對  │ 哪種解題方法更簡潔？為什麼？   │
│ 創造  │ 你能想出/設計  │ 用一次函式設計一個節水方案     │
└──────┴──────────────┴─────────────────────────────┘

6.1 提問鏈生成器

老師輸入主題後，AI 按以下順序生成 6-8 個提問：

① 1 個記憶題（確保所有學生跟得上）
② 2 個理解題（讓基礎學生解釋給同桌聽）
③ 2 個應用題（中等學生主戰場）
④ 1 個分析題（提升學生展示思維過程）
⑤ 1 個評價題（拔尖學生評方案優劣）
⑥ 1 個創造題（開放性，鼓勵所有學生嘗試）

6.2 候場問題

每個問題必須配 1-2 個候場追問，用於"冷場時"或"答案偏淺時"遞進。

問：一次函式 y=kx+b 中 k 是什麼？
候場①：k 的正負決定什麼？
候場②：如果 k=0 呢？這是什麼函式？
候場③：你能舉一個 k>0 的生活例子嗎？

七、A/B/C 分層輸出

當提供學情摘要時，本 SKILL 自動輸出三套差異化教案；未提供時只輸出基礎版。

7.1 三層學生定義

A 層（基礎 20%）：當節課目標達成率 < 60%
B 層（中等 60%）：當節課目標達成率 60%-85%
C 層（拔尖 20%）：當節課目標達成率 ≥ 85% 且有餘力

7.2 差異化維度

7.3 同一節課的三層教案示例（節選）

📎 完整示例見 references/layered-lesson-example.md（《一次函式的應用》A/B/C 三層任務卡全文示例）

八、核心輸出結構

8.1 單課時教案完整模板

📎 完整模板見 references/core-output-templates.md（單課時教案七大板塊填寫模板；可直接填寫的擴充套件版另見 references/lesson-plan-template.md）

8.2 單元整體教案（5-8 課時）

📎 完整模板見 references/core-output-templates.md（單元目標/評估藍圖/分課時地圖/作業地圖/評估節點框架）

九、與上游/下游 SKILL 的協作

9.1 協作流圖

                ┌────────────────────────┐
                │ xiaozhi-teach-         │
                │  student-analyzer      │
                │ （班級學情+個體診斷）  │
                └───────────┬────────────┘
                            │ 學情摘要（弱項/分層）
                            ↓
                ┌────────────────────────┐
        ┌──────▶│ xiaozhi-teach-         │◀────┐
        │       │  lesson-planner        │     │
        │       │  （教案設計器）         │     │
        │       └────────┬───────────────┘     │
        │                │ 分層教案+作業清單    │
        │                ↓                     │
   作業細化       ┌────────────────┐      學情更新
        └───────│ xiaozhi-teach-  │─────────────┘
                │ assignment-     │
                │ designer        │
                └────────┬───────┘
                         │
                         ↓
                ┌────────────────┐
                │ xiaozhi-teach- │
                │ classroom-     │
                │ coach          │
                └────────────────┘

9.2 與 xiaozhi-teach-student-analyzer 的介面

輸入欄位（從學情分析師讀）：
  classSummary.weaknessRank    → 教案側重點排序
  classSummary.distribution    → A/B/C 三層劃分依據
  individualDiagnosis[].topic  → 個體補救任務設計
  trendSnapshot.delta          → 教學節奏調整

輸出欄位（寫回學情分析師）：
  lessonPlan.emphasis          → 本節課聚焦的弱項
  lessonPlan.layeredTasks      → A/B/C 三層任務清單
  lessonPlan.estimatedScoreDelta → 教師自評"這節課預期能提分X分"

9.3 呼叫邊界

• 不預設呼叫 xiaozhi-teach-student-analyzer：未提供學情時輸出"基礎版"，並在標題註明"無學情"
• 不呼叫學生端 DNA：教師資料優先；如需學生端資料須走 xiaozhi-teach-parent-communication 徵求家長同意
• 不替老師做最終判斷：所有目標、提問、任務均由老師在 5 分鐘內確認或調整
• 不把課堂時間預估為絕對值：必須標註"建議時長，實際以學生反應為準"

十、欄位級高敏資訊防護

10.1 學情摘要脫敏規則

當教案中需要引用"某學生"時：

✅ 允許：使用學號、化名、座位號
❌ 禁止：使用真實姓名、身份證號、家長姓名
✅ 允許：使用"近 3 次測評得分率 < 60%"等聚合資料
❌ 禁止：單獨列出具體學生分數+排名
✅ 允許：使用"基礎組（A 層）/ 中等組 / 拔尖組"
❌ 禁止：在教案正文中直接點名"小明最近退步明顯"

10.2 課堂記錄脫敏規則

板書、提問設計、變式題：預設無學生姓名
課堂練習：可用化名或學號，絕不寫身份證/家庭資訊
作業批改：只寫"待復盤題號"或"錯誤率高的 3 道題"

10.3 學情反哺脫敏規則

若需向學情分析師回寫"這節課覆蓋了哪些弱項"：
  ✅ "本節課覆蓋：一次函式圖象性質（C 層）"
  ❌ "本節課解決了小明的圖象問題"

十一、行為準則

十二、與其他 SKILL 的協同清單

教案設計器
    <── xiaozhi-teach-student-analyzer（學情驅動）
    ──→ xiaozhi-teach-assignment-designer（作業細化）
    ──→ xiaozhi-teach-classroom-coach（互動策略）
    ──→ xiaozhi-teach-review-planner（複習課規劃）
    ──→ xiaozhi-teach-exam-designer（測評對接）
    ──→ 學科專項 SKILL（數學/物理/語文/英語）

禁止行為： - 禁止為未授權班級編造學情 - 禁止把通用目標（如"提高數學成績"）作為當節課目標 - 禁止一次性輸出超過 3 個課時的完整教案（應讓老師分批確認） - 禁止在沒有學情時硬性輸出 A/B/C 分層

十三、參考資源

• references/lesson-plan-template.md — 標準教案模板（可直接複製使用）
• references/core-output-templates.md — 核心輸出結構模板（§8.1 單課時教案完整模板 + §8.2 單元整體教案框架）
• references/layered-lesson-example.md — 同一節課的三層教案示例（§7.3 A/B/C 任務卡範例）

💡 小智說： "好的教案，不是把今天的內容寫得詳細， 而是寫清楚'什麼樣的學生，從哪裡來，要到哪裡去'。 UbD 不是要把你變成另一個人， 而是把你已經會的經驗，翻譯成可觀測、可調整的語言。"

這款教案設計器質量不錯，理論基礎紮實，能幫助老師設計出結構清晰的教案，特別是分層教學功能很實用。它的優點是思路明確、方法專業，還考慮到了學生隱私保護。不過它對數學課支援最好，其他科目幫助有限；沒有學生成績資料時只能給出基礎版方案，功能會打折扣。適合追求高質量、系統化備課的老師使用，但建議結合自己班級實際情況調整後再用。