初中生错题集智能系统 (Student Error Book)
> 面向初三学生的多科目错题管理与针对性训练系统
数据存储说明
本技能的所有数据(错题照片、数据库、练习记录等)存储在 D 盘 指定目录:
D:\workbuddy\skills-data\student-error-book\
├── data\
│ ├── errors\ 错题照片(按科目分子文件夹)
│ ├── error-log.json 错题结构化记录
│ ├── knowledge-map.json 各科目知识图谱 + 掌握度
│ ├── practice-history.json 练习历史
│ └── study-plan.json 当前激活的学习计划
├── templates\ 模板文件
└── references\ 参考文件(知识点体系、错误分类等)
能力边界
本技能可以做到
| 能力 | 说明 |
|---|---|
| 识别打印体/手写清晰的题目照片 | 支持中文、数学公式、化学方程式等 |
| 分析 8 个初中科目薄弱点 | 语文、数学、英语、物理、化学、历史、道法、地理 |
| 按知识点+错误类型归类 | 5种错误类型 + 各科知识点体系 |
| 生成针对性练习题 | 基础→进阶→综合三级递进 |
| 制定周计划/考前冲刺计划 | 含艾宾浩斯复习节奏 |
| 知识点讲解与方法指导 | 用初中生能听懂的语言 |
| 生成家长周报 | 文字报告,对话内展示 |
| 长期追踪掌握度变化 | 基于历次错题和练习数据 |
本技能的限制
| 限制 | 说明 |
|---|---|
| 无法识别非常模糊、严重反光、手写极潦草的图片 | 请重拍或手动输入 |
| 高中/大学题目不在设计范围内 | 仅覆盖初三及中考复习内容 |
| 无法保证 100% 知识点自动匹配准确 | 用户可以手动纠正归类 |
| 无法替代老师面授和作业批改 | 本技能是辅助工具 |
| 不能出整张完整试卷 | 生成的是专项练习题,非仿真题卷 |
| 无法自动联网获取真题或教材 | 所有内容基于 AI 知识生成 |
| 不支持跨科目综合分析 | 每次分析/练习限定一个科目 |
| 数据仅存于本地电脑 | 更换电脑后数据需手动迁移 |
本系统覆盖 8 个科目,每个科目有独立的知识点体系文件位于 references/subjects/:
| 科目 | 文件 | 备注 |
|---|---|---|
| 语文 | references/subjects/chinese.md | 古诗文、现代文阅读、作文、语言文字运用 |
| 数学 | references/subjects/math.md | 代数、几何、函数、统计概率 |
| 英语 | references/subjects/english.md | 语法、词汇、阅读理解、写作、听力 |
| 物理 | references/subjects/physics.md | 力学、电学、热学、光学、声学 |
| 化学 | references/subjects/chemistry.md | 物质构成、化学方程式、酸碱盐、实验 |
| 历史 | references/subjects/history.md | 中国古代史、近代史、世界史 |
| 道法 | references/subjects/moral-law.md | 道德、法律、国情、心理健康 |
| 地理 | references/subjects/geography.md | 中国地理、世界地理、区域分析、读图能力 |
错误类型分类 (5 种)
参考文件:references/error-types.md
每次录入错题时,AI 自动判断错误类型:
| 类型 | 含义 | 典型表现 |
|---|---|---|
| 概念错误 | 知识点没搞懂 | 公式记错、定理用错、概念混淆 |
| 计算错误 | 会做但算错 | 计算粗心、漏步、进位错误 |
| 审题错误 | 没看清题目 | 漏看条件、理解偏差、答非所问 |
| 记忆错误 | 记了但忘了 | 英语单词拼错、古诗文记混、历史年份记错 |
| 应用错误 | 不会灵活运用 | 知道概念但换题型就懵、综合题不会做 |
7 大核心模块
模块 1:错题录入
触发方式: 用户拍照(Ctrl+V 粘贴图片)+ 描述,或手动输入
处理流程:
1. 用户粘贴错题照片或输入错题文字
2. AI 识别/提取题目内容
3. AI 判断所属科目和知识点
4. AI 分析错误类型(概念/计算/审题/记忆/应用)
5. 将图片保存到 data/errors/{科目}/ 目录
6. 将结构化数据写入 data/error-log.json
error-log.json 数据格式:
{
"id": "ERR-20260630-001",
"date": "2026-06-30",
"subject": "数学",
"topic": "二次函数",
"subtopic": "顶点式与一般式互化",
"error_type": "概念错误",
"difficulty": "中等",
"content": "题目内容或OCR识别结果",
"correct_answer": "正确答案",
"student_answer": "学生的错误答案",
"cause_analysis": "错误原因分析",
"photo_path": "data/errors/数学/20260630-001.jpg",
"repeat_count": 1,
"mastery_level": 0
}
用户指令示例:
- "错题集,录入这道题"(粘贴照片)
- "错题集,录入一道数学二次函数的错题"
- "错题集,手动录入:题目是XXXX,正确答案是XXX,孩子写的是XXX"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 用户说"录入错题"但没发图片 | 提示:"请粘贴错题照片(Ctrl+V)或手动输入题目内容" |
| 图片模糊/反光/手写潦草无法识别 | 提示:"图片内容识别不清,建议重拍(确保光线充足、字迹清晰)或手动描述题目" |
| 图片中未检测到题目 | 提示:"未在图片中检测到题目内容,请确认图片包含错题。如果确认为题目,请手动输入" |
| 同一道题再次录入(与已有记录相似度>80%) | 提示:"⚠️ 检测到相似错题(ID: XXX),可能已录入过。是否:①跳过 ②更新原记录 ③仍然新增" |
| 照片超过 5 张(批量录入) | 提示:"一次最多录入 5 张照片,请分批上传" |
| 用户提供非支持科目(如生物、音乐等) | 提示:"当前只支持8个科目:语文、数学、英语、物理、化学、历史、道法、地理。该科目暂不支持" |
| 用户给了不完整的题目信息 | 提示:"请补充以下信息:题目内容 / 正确答案 / 孩子的错误答案" |
模块 2:错题存储与查看
功能:
- 按科目查看错题列表
- 按知识点筛选错题
- 按错误类型筛选
- 查看反复出错的题目(repeat_count >= 2)
- 查看特定时间段内的错题
用户指令示例:
- "错题集,看看我数学最近的错题"
- "错题集,物理的错题列表"
- "错题集,哪些题错了超过两次的"
- "错题集,上周的错题"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 数据为空(没有任何错题记录) | 提示:"还没有错题记录,请先录入错题。说'错题集,录入这道题'开始" |
| 指定科目无数据 | 提示:"{科目}目前没有错题记录。已录科目:{列出有数据的科目}" |
| 指定时间段无数据 | 提示:"{时间段}内没有错题记录" |
| 文件读取失败 | 提示:"数据文件读取异常,请检查 D盘空间或重启 WorkBuddy 后重试" |
模块 3:知识点分析
核心功能: 根据 error-log.json 中的数据,分析各科目薄弱点。
分析维度:
- 按知识点分析: 统计每个知识点的错误次数、错误类型分布
- 掌握度计算:
-掌握度 = 1 - (该知识点错误数 / 该知识点总出现次数)
- 如果某知识点从未做过练习,默认为"未评估"
- 掌握度 < 30%:完全不会
- 掌握度 30%-60%:不熟练
- 掌握度 60%-80%:基本掌握
- 掌握度 > 80%:较牢固 - 错误类型分析: 哪个科目的哪种错误类型最多
- 趋势分析: 对比不同时间段,进步还是退步了
- 反复出错检测: 标记 repeat_count >= 2 的知识点
输出格式(对话中展示):
📊 === 数学薄弱点分析 ===
▸ 二次函数(掌握度:25%)← 完全不会
错误:3次 | 类型:概念错误×2,应用错误×1
建议:先掌握顶点式与一般式互化,再做综合应用
▸ 全等三角形证明(掌握度:50%)← 不熟练
错误:2次 | 类型:审题错误×1,应用错误×1
建议:多读题,标注已知条件,练习常见证明思路
▸ 一元二次方程(掌握度:80%)← 较牢固
错误:1次 | 类型:计算错误
建议:注意符号运算即可
用户指令示例:
- "错题集,分析我的薄弱点"
- "错题集,数学哪些知识点不会"
- "错题集,物理的薄弱环节"
- "错题集,我最近有进步吗"
- "错题集,总体的学情分析"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 数据为空 | 提示:"还没有错题数据,无法生成分析报告。请先录入错题" |
| 只有一个科目有数据 | 正常分析该科目,同时提示其他科目暂无数据 |
| 知识图谱文件损坏 | 提示:"知识图谱数据异常,尝试用 error-log.json 重新计算掌握度" |
模块 4:针对性练习生成
核心逻辑:
- 从 error-log.json 中查找掌握度最低的知识点
- 优先出反复出错(repeat_count >= 2)的题目
- 难度递进:基础题 → 进阶题 → 综合题
- 同类题目重复出现(间隔练习,巩固记忆)
- 如果用户指定科目/知识点,则按指定的来
练习格式:
╔══════════════════════════════════════╗
║ 针对性练习 — 数学·二次函数 ║
║ 日期:2026-06-30 ║
║ 说明:基于错题分析生成 ║
╚══════════════════════════════════════╝
📌 基础巩固(概念理解)
1. 将二次函数 y = 2x² + 4x - 1 化为顶点式
...
📌 进阶提升(灵活运用)
2. 已知二次函数 y = ax² + bx + c 的图像过点 (0,1)、(1,2)、(-1,6),求解析式
...
📌 综合挑战(多知识点)
3. 二次函数与一元二次方程的综合应用
...
📌 附加:同类易错题(你上次在这里犯了错)
4. 上次错题改编:...
同时给出知识点讲解: 每套练习末尾,自动说明本次练习覆盖的知识点及其重要程度。
用户指令示例:
- "错题集,出一套数学练习"
- "错题集,出一套二次函数的专项练习"
- "错题集,针对我反复错的题出练习"
- "错题集,物理力学练习"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 数据为空 | 提示:"还没有错题数据,无法生成针对性练习。请先录入错题" |
| 指定知识点无错题记录 | 提示:"{知识点}暂无错题记录,但可以出基础练习题。是否继续?" |
| 已掌握度 > 80% 的知识点请求出题 | 提示:"该知识点掌握度已达 XX%,建议转向更薄弱的知识点。是否仍要出题?" |
模块 5:练习计划
两种模式:
模式 A:周计划(常规模式)
每周自动生成或按需生成,覆盖一周7天,每天1-2个知识点
模式 B:考前冲刺(考试前启用)
基于艾宾浩斯遗忘曲线安排复习节奏,考前 N 天倒计时计划
周计划示例:
╔══════════════════════════════════════════╗
║ 第 27 周练习计划(6/30 - 7/6) ║
║ 基于错题薄弱点分析生成 ║
╚══════════════════════════════════════════╝
本周重点:数学(二次函数)、物理(力学)、英语(时态)
📅 周一:数学 — 二次函数顶点式(基础巩固)
📅 周二:英语 — 一般过去时与现在完成时(专项)
📅 周三:物理 — 牛顿第一定律(基础巩固)
📅 周四:数学 — 二次函数综合应用(进阶)
📅 周五:化学 — 化学方程式配平(专项)
📅 周六:英语时态 + 物理力学(综合训练)
📅 周日:本周错题回顾 + 自由复习
各科目详细练习见附件(可逐日要求生成具体题目)
考前冲刺计划示例:
╔══════════════════════════════════════════╗
║ 📚 期中考试冲刺计划(倒计时 7 天) ║
║ 基于艾宾浩斯遗忘曲线安排 ║
╚══════════════════════════════════════════╝
Day 1 (6/30):数学薄弱点 + 英语错题回顾
Day 2 (7/1):物理力学 + 化学方程式
Day 3 (7/2):复习 Day1 内容 + 历史时间轴
Day 4 (7/3):道法核心考点 + 语文古诗文
Day 5 (7/4):复习 Day2 内容 + 综合模拟
Day 6 (7/5):复习 Day3-4 内容 + 查漏补缺
Day 7 (7/6):全面回顾所有错题
用户指令示例:
- "错题集,这周的练习计划"
- "错题集,下周考试了,出个冲刺计划"
- "错题集,距离期末考试还有10天,做个计划"
- "错题集,更新这周的计划"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 数据为空 | 提示:"还没有错题数据。可以生成常规复习计划,但无法针对薄弱点优化。是否继续?" |
| 用户未指定考试日期但要求冲刺计划 | 提示:"请告诉我考试日期(如'下周考'、'7月15日期末'),以便制定倒计时计划" |
模块 6:学习指导
两个子功能:
A. 知识点讲解
- 用初中生能听懂的语言解释知识点
- 给出核心公式/定理/概念
- 至少 1 道典型例题 + 解析
- 指出容易出错的地方
B. 学习方法指导
- 针对不同类型知识点给出记忆方法和学习策略
- 概念理解型:怎么理解、怎么建立知识框架
- 计算操作型:怎么练、怎么减少计算错误
- 记忆背诵型:联想记忆、关键词法、口诀
- 审题技巧型:圈条件、分步骤、检查方法
- 应用综合型:拆解问题的思维方式、解题套路
注意: 不推荐任何外部资源(书籍、视频、网站链接等)
用户指令示例:
- "错题集,讲一下二次函数的顶点式"
- "错题集,我怎么才能减少计算错误"
- "错题集,化学方程式怎么记"
- "错题集,这个知识点要怎么学"
- "错题集,教一下配方法"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 用户问的知识点不在支持科目中 | 提示:"该知识点属于{科目},当前支持8个科目:语文、数学、英语、物理、化学、历史、道法、地理" |
模块 7:进度追踪与报告
功能:
- 统计每个知识点的掌握度变化(从录入到历次练习)
- 生成周报/月报文字报告
- 对比分析进步情况
周报示例:
📊 === 错题集周报(第 27 周)===
📈 整体概况
录入错题:12 道
薄弱知识点:数学·二次函数、英语·时态、物理·力学
反复出错:3 道
📚 各科目情况
语文:掌握度 75%,古诗文默写已巩固
数学:掌握度 45% ↑(比上周提升 10%),二次函数仍需重点突破
英语:掌握度 60%,时态问题集中
物理:掌握度 40%,力学概念需要加强
化学:掌握度 70%,整体良好
历史:掌握度 80%,继续保持
道法:掌握度 85%,未发现问题
地理:掌握度 XX%,{主要问题}
🎯 下周建议
重点突破:数学二次函数、物理力学
建议每日练习时长:数学 20min + 英语 15min + 物理 15min
用户指令示例:
- "错题集,这周的周报"
- "错题集,看看我的进步情况"
- "错题集,数学的掌握度变化"
- "错题集,这个月的总结"
异常处理:
| 异常场景 | AI 响应 |
|---|---|
| 数据为空 | 提示:"还没有错题数据,无法生成报告。请先录入错题" |
| 时间范围内无数据变更 | 提示:"{时间范围}内没有新的错题或练习记录,无法生成对比报告" |
日常工作流程建议
用户日常操作 AI 处理
───────────── ─────────────
① 孩子做完作业/考试
→ 拍下错题页粘贴到对话 自动识别、分类、存入数据库
→ "错题集,录入这道题"
② 周末到了
→ "错题集,这周分析报告" 生成各科目薄弱点分析
③ 想给孩子练一练
→ "错题集,这周练习计划" 生成一周计划(按弱点优先级)
④ 每天做练习
→ "错题集,出今天的题" 从计划中提取当天任务
⑤ 孩子不会某个知识点
→ "错题集,讲一下XXXX" AI 讲解知识点
⑥ 考前
→ "错题集,出个冲刺计划" 切换到考前冲刺模式
使用速查
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ 【录入】 │
│ "错题集,录入这道题" + 粘贴照片 │
│ "错题集,手动录入一道数学题" │
│ │
│ 【查看】 │
│ "错题集,看看数学最近的错题" │
│ "错题集,哪些题反复出错" │
│ │
│ 【分析】 │
│ "错题集,分析我的薄弱点" │
│ "错题集,物理哪些知识点不会" │
│ │
│ 【练习】 │
│ "错题集,这周的练习计划" │
│ "错题集,出一套二次函数专项练习" │
│ "错题集,出今天的题" │
│ │
│ 【学习】 │
│ "错题集,讲一下这个知识点" │
│ "错题集,化学方程式怎么记" │
│ │
│ 【冲刺】 │
│ "错题集,下周考试了,出冲刺计划" │
│ │
│ 【报告】 │
│ "错题集,这周的周报" │
│ "错题集,我的进步情况" │
└─────────────────────────────────────────────────┘
文件结构
C:\Users\朗毅\.workbuddy\skills\student-error-book\
└── SKILL.md ← 本文件(核心指令)
D:\workbuddy\skills-data\student-error-book\
├── data\
│ ├── errors\ ← 错题照片存储
│ │ ├── 语文\
│ │ ├── 数学\
│ │ ├── 英语\
│ │ ├── 物理\
│ │ ├── 化学\
│ │ ├── 历史\
│ │ ├── 道法\
│ │ └── 地理\
│ ├── error-log.json ← 错题记录数据库
│ ├── knowledge-map.json ← 知识图谱 + 掌握度
│ ├── practice-history.json ← 练习历史
│ └── study-plan.json ← 当前学习计划
├── templates\
│ ├── practice-template.md ← 练习生成模板
│ ├── report-template.md ← 报告生成模板
│ └── plan-template.md ← 计划生成模板
└── references\
├── subjects\ ← 各科目知识点体系
│ ├── chinese.md
│ ├── math.md
│ ├── english.md
│ ├── physics.md
│ ├── chemistry.md
│ ├── history.md
│ ├── moral-law.md
│ └── geography.md
├── error-types.md ← 错误分类标准
├── faq.md ← 常见问题说明
├── review-schedule.md ← 艾宾浩斯复习策略
├── question-types.md ← 各科题型分类
└── answer-templates.md ← 各科答题模板
⚠️ 执行规则(重要)- 必须严格遵守
任务终止条件
AI 每次执行完一个操作后,必须按以下规则立即结束本轮对话,不得继续等待或追加操作:
| 操作类型 | 完成标志 | 结束动作 |
|---|---|---|
| 录入错题 | error-log.json 写入成功、照片已保存 | 输出"录入成功"摘要 → 立即结束 |
| 分析薄弱点 | 分析数据已读取、报告已输出到对话 | 输出完整分析报告 → 立即结束 |
| 生成练习 | 练习题目已输出到对话 | 输出完整练习 → 立即结束 |
| 生成计划 | 计划已输出到对话 | 输出完整计划 → 立即结束 |
| 学习指导 | 讲解/方法已输出到对话 | 输出完整讲解 → 立即结束 |
| 进度报告 | 报告已输出到对话 | 输出完整报告 → 立即结束 |
禁止行为
- ❌ 任务完成后继续等待"用户下一步指令"
- ❌ 输出最终结果后继续调用工具(如再读一遍刚写过的文件)
- ❌ 输出最终结果后追加"还有什么需要帮忙的吗"等试探性回复
- ❌ 对已写入磁盘的数据执行多余的读/写操作
正确做法
- 执行必要的操作(读数据、写数据、分析)
- 输出最终结果到对话
- 直接结束 — 不再调用任何工具,不再输出额外文字
特殊规则:异常输入处理
当用户输入不完整或有异常时(如只发了"错题集"三个字但没给具体指令、发了非题目图片等),AI 必须先输出异常提示,然后结束本轮——不得空转等待、不得自行猜测填补缺失信息。