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知梯 (Scaffold Skills) - K-12 教学支架与 AI 技能全套库 (Instructional Scaffolding Framework)
1. 技能概述 (Description & Purpose)
本技能库是面向基础教育一线教师、教研员与 AI Agent 的全套教学能力与知识增强引擎。
库内收录 24 项高标准闭环教学技能，涵盖：
1. 通用教学法核心技能 (Core)：教学设计 (core.lesson-design)、活动设计、评价量规、分层任务单、学案剧本等。
2. 信息科技学科技能 (Information Technology)：多版本教材横向对比与教学设计二次创生 (it.multi-version-teaching-designer)、PRIMM 编程调试助教 (it.primm-debugger)、啄木鸟教案合规审计 (it.woodpecker-auditor)、算法、数据与人工智能。
3. 技术与工程学科技能 (Technology & Engineering)：图尔敏论证式工程助教 (te.toulmin-assistant)、结构设计与试验迭代、物化原型制作等。
4. 数字化物理实验技能 (Physics)：DIS 传感器毫秒级数据采集拟合与探究反思 (physics.experiment-inquiry)。
2. 适用边界 (When to use / When NOT to use)
- 何时使用：
- 教师进行新课备课、公开课打磨、跨版本教材对比、设计项目式学习（PBL）任务单。
- 需要根据课标、核心素养与教材真实内容生成高确定性、无幻觉的专业教学物料。
- 引导学生在编程排错（PRIMM）或工程设计（图尔敏论证）中自主思辨，拒绝代码代写与答案代包。
- 何时不使用：
- 纯应试刷题与标准答案机械抄袭。
- 超出基础教育（小学、初中、高中）学段的高等专业教育场景。
3. 输入与约束 (Inputs & Constraints)
- 核心输入参数：
topic：课程主题或探究项目（例如：Python 冒泡排序、闭环温控系统、牛顿第二定律验证）。grade_level：学段年级（小学、初中、高一、高二、高三）。subject：学科方向（信息科技、通用技术/技术与工程、物理、通用）。textbook_edition：（可选）教材版本（粤教版、人教版、地质版、苏科版、浙教版等）。- 教学约束：
- 严格落实学科核心素养对齐与认知阶梯递进。
- 严格遵守认知摩擦与防代劳红线。
4. 标准执行工作流 (Standard 7-Step Workflow)
- Input (需求解析)：结构化解析教师输入的课题、课时、学生基础与教材版本。
- Context Analysis (学情研判)：分析该年龄段学生的先验概念、前概念误区及认知负荷承受度。
- Knowledge Retrieval (知识检索)：检索关联学科课程标准（2017版/2022版）与真实教材知识库。
- Planning (教学规划)：构建驱动性任务链、问题层级与支架脚手架。
- Generation (内容生成)：生成细化的教学活动流程、师生对话、实验指导或任务单。
- Validation (质量质检)：依据五大素养维度与防套话红线进行自我合规检验。
- Output (标准交付)：按框架标准 Template 规范输出结构化 Markdown 交付物。
5. 质量评估基准 (Quality Criteria)
- 素养显性化：每个教学活动必须对应具体核心素养维度（如计算思维、工程思维、科学探究）。
- 支架确定性：提供脚手架而非直接给出终局产物，保持合理的探究留白。
- 格式规范性：产物结构严谨，标题层级严密，支持多平台无缝渲染与打印。
6. 关联资源与产物 (Dependencies & Outputs)
- 输出模板支持：
lesson-plan(教学设计),task-sheet(任务单),assessment(量规评价),teaching-script(教学剧本),project(项目方案)。 - 外部知识模块：课标知识库、教材版本对比库、评价模型库。
