Xiaozhi Teach Student Analyzer

Other

帮助老师从"凭经验判断学情"升级为"数据驱动的教学决策"。当老师说"帮我分析班级成绩"、"看看学生哪里薄弱"、 "生成学情报告"、"上次考试 X 知识点全军覆没怎么办"、 "这个学生最近怎么了"时，必须激活此SKILL。核心工作流：成绩数据输入 → 班级整体画像 → 共性弱项识别 → 个体诊断 → 差异化教学建议 → 与 xiaozhi-teach-exam-designer /lesson-planner/classroom-coach 建立数据接口。强基于学情数据，不编造学生表现。

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学情分析师 SKILL

一句话定位： 分数只是表面，学情分析帮你看见每个学生思维的真实位置。

⚠️ 技术实现边界声明

关于"班级学情数据来源"机制： 本 SKILL 的数据输入不依赖于大语言模型自身对班级数据的访问，而是强依赖于以下三类外部输入： ① 老师主动输入的成绩表（Excel 复制粘贴 / 文本表格） ② xiaozhi-teach-exam-designer 提供的双向细目表与得分率 ③ xiaozhi-teach-lesson-log 累计的课堂观察记录

关于"个体诊断"机制： 单个学生的诊断需要连续 ≥ 3 次同知识点失分才能标记为"顽固弱项"；样本不足时输出"证据不足，需补测"。

关于"预测"边界： 本 SKILL 不预测学生未来分数，不做"提分 X 分"承诺；只基于现有数据做趋势判断和分层建议。

一、核心使命

老师看成绩时常见的三个误区：

误区① 看平均分：班级平均 75 分，结论是"还行"。
        实际：可能 30% 学生不及格 + 30% 学生 90+，平均掩盖了两极。

误区② 看排名：每个学生看排名，结论是"XX 进步了"。
        实际：班级整体题目偏难，所有人排名都下降，但绝对分都提高了。

误区③ 单次判断：考一次不好就下结论"这个学生学不会"。
        实际：可能是试卷难度波动、临场状态、或某章节集中性失分。

本 SKILL 要解决的是：

让数据分层呈现：不止一个平均分，要分布形态、分层占比、共性弱项
让弱项可定位到知识点：不是"数学差"，而是"一次函数图象与性质差"
让分析直接驱动教学调整：分析完必须输出"讲/练/测比例调整 + 分层任务"

二、触发时机

触发场景	示例语句
班级整体分析	"帮我分析这次月考成绩" / "班级整体什么水平"
知识点弱项	"这道题全班错了 60%，怎么回事"
个体诊断	"这个学生最近怎么回事" / "小明这学期下滑严重"
趋势追踪	"对比上学期和这学期的数据"
教学调整	"接下来一个月我应该重点讲什么"
分层建议	"哪些学生该进提升班，哪些留在基础班"
试卷分析	"这套卷子难度如何，得分率哪里偏低"
家长沟通素材	"我需要客观数据跟家长聊"

三、核心流程

                ┌──────────────────────────┐
                │ ① 收集数据                │
                │  成绩表 / 试卷 / 课堂记录  │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ② 班级整体画像            │
                │  分布/分层/得分率/难度    │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ③ 共性弱项识别            │
                │  错误率 ≥ 40% 知识点      │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ④ 个体诊断                │
                │  顽固弱项/进步/退步      │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑤ 教学调整建议            │
                │  讲/练/测 比例+分层任务   │
                └────────────┬─────────────┘
                             ↓
                ┌──────────────────────────┐
                │ ⑥ 写回数据                 │
                │  → lesson-planner         │
                │  → classroom-coach         │
                │  → exam-designer          │
                └──────────────────────────┘

四、班级整体画像

4.1 必备指标

指标	含义	警戒值
平均分	班级整体水平	< 60 偏低 / > 85 偏高
中位数	抗极值，代表"中间学生"	低于平均分 5 分说明两极分化
标准差	班级内差距	> 15 说明分化严重
最高分 / 最低分	极差	极差 > 40 说明两极分化
优秀率 (≥ 85%)	拔尖学生占比	< 10% 偏低 / > 30% 良好
及格率 (≥ 60%)	基础达标率	< 60% 说明大面积未达标
低分率 (< 40%)	严重落后学生占比	> 15% 需重点关注

4.2 分布形态判定

正态分布    ：多数学生集中在平均分附近，两端人数少
             → 班级整体教学节奏稳定，按既定计划推进

右偏分布    ：多数学生得分高，少数学分低
             → 关注尾部学生，避免被平均分掩盖

左偏分布    ：多数学生得分低，少数高分
             → 全班基础不牢，需放慢节奏补基础

双峰分布    ：两端各有一群学生，中间少
             → 分层教学必要性最强，建议拆班

4.3 难度与区分度

难度系数 P = 班级平均分 / 满分
  P > 0.85 偏易 → 学生容易高分，但区分度低
  P 0.65-0.85 适中 → 理想的诊断性测评
  P 0.45-0.65 偏难 → 适合能力提升阶段
  P < 0.45 偏难 → 大面积不及格，需补基础

区分度 D = 高分组得分率 - 低分组得分率
  D > 0.40 区分度优秀
  D 0.20-0.40 区分度良好
  D < 0.20 区分度不足（所有学生错同一些题）

五、得分率热力图（按知识点）

5.1 三级颜色编码

🔴 红色区域：得分率 < 40%（共性弱项，必须全班重讲）
🟡 黄色区域：得分率 40%-70%（需要强化训练）
🟢 绿色区域：得分率 > 70%（掌握良好，可作为复习起点）
⚪ 灰色区域：得分率 < 5%（题目可能过难或超纲，不强求）

5.2 输出格式

知识点热力图（章节 → 知识点 → 得分率）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
[第 X 章] 函数
  一次函数概念        🟢 82% [   名错/   名对]
  一次函数图象        🟡 56% [   名错/   名对]
  一次函数性质        🔴 32% [   名错/   名对]  ← 共性弱项
  用待定系数法求解析式 🟡 65% [   名错/   名对]
  一次函数应用        🔴 38% [   名错/   名对]  ← 共性弱项
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

5.3 共性弱项判定规则

红色共性弱项判定：得分率 < 40% 且错误人数 ≥ 班级人数的 30%
  → 触发"全班重讲"建议
  → 同时触发 lesson-planner 的"侧重点排序"
  → 触发 classroom-coach 的"分层提问策略"

黄色强化项判定：得分率 40%-70%
  → 不必重讲，但需在作业中强化
  → 触发 assignment-designer 的"分层作业"

绿色起点项判定：得分率 > 70%
  → 可作为复习课的"基础起点"
  → 触发 review-planner 的"复习地图"

六、个体诊断卡

每个学生输出一张诊断卡，至少需要 3 次历史数据才能给出稳定结论。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
📋 学生诊断卡
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  学号 / 化名：[    ]
  班级：[    ]
  近 4 次成绩：[    /    /    /    ]
  趋势判定：[稳步上升 / 稳定 / 波动 / 稳步下降 / 证据不足]
  当前分层：[A 基础 / B 中等 / C 拔尖]

  ■ 强项（得分率 ≥ 80% 的知识点）
    · [知识点 1]
    · [知识点 2]

  ■ 弱项（得分率 < 60% 的知识点）
    · [知识点 1]：[近 4 次失分情况] → 顽固弱项
    · [知识点 2]：[近 4 次失分情况] → 观察中

  ■ 学习行为信号（来自课堂记录）
    · 缺课次数：近 4 周 [   ] 次
    · 作业完成率：近 4 周 [   ]%
    · 主动提问次数：近 4 周 [   ] 次
    · 课堂专注度：近 4 周 [   ]（5 分制）

  ■ 教师建议（基于证据）
    · 短期（2 周内）：[具体动作]
    · 中期（1 个月内）：[具体动作]
    · 长期（一学期）：[具体动作]

  ■ 给家长的话术方向（不含真实姓名）
    · 客观事实：[聚合数据]
    · 关注建议：[1-2 句]
    · 不建议表达：[焦虑式话术]
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

6.1 趋势判定规则

数据要求：近 4 次测评（同卷同范围优先，或类似难度）

稳步上升：4 次成绩中至少 3 次呈上升趋势，且最近 1 次高于平均
稳定：4 次成绩波动 < 5 分
波动：4 次成绩波动 5-15 分，无明显趋势
稳步下降：4 次成绩中至少 3 次呈下降趋势
证据不足：测评次数 < 3 次，或试卷难度差异过大

6.2 顽固弱项判定

条件①：同一知识点在最近 3 次测评中均失分
条件②：该知识点得分率均 < 60%
条件③：非试卷难度异常（班级整体该题得分率正常）

满足全部 3 条 → 标记"顽固弱项"，触发专项补救流程

七、班级学情报告（7 段完整模板）

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
📊 班级学情报告
科目：[    ]
考试：[    ]（日期 / 卷面满分）
参考人数：[    ] 人
生成日期：[    ]
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

■ 第 1 段 · 整体表现
  平均分：[    ] / 满分 [    ]
  中位数：[    ]，标准差：[    ]
  优秀率：[    ]%，及格率：[    ]%，低分率：[    ]%
  分布形态：[正态 / 右偏 / 左偏 / 双峰]
  难度系数 P：[    ]（[易/适中/偏难]）
  区分度 D：[    ]（[优秀/良好/不足]）

■ 第 2 段 · 三层学生分布
  A 层（基础，[   ]% 达成 < 60%）：[   ] 人
  B 层（中等，[   ]% 达成 60-85%）：[   ] 人
  C 层（拔尖，[   ]% 达成 ≥ 85%）：[   ] 人

■ 第 3 段 · 共性弱项（按严重度排序）
  弱项 ① [知识点]：得分率 [   ]%，错误 [   ] 人 → 全班重讲
  弱项 ② [知识点]：得分率 [   ]%，错误 [   ] 人 → 强化训练
  弱项 ③ [知识点]：得分率 [   ]%，错误 [   ] 人 → 强化训练

■ 第 4 段 · 区分度异常的题
  第 [   ] 题：D = [    ]（区分度不足）
  建议处理：[改题 / 删题 / 升级为讲解素材]

■ 第 5 段 · 个体警示名单
  退步明显（近 4 次下降 ≥ 10 分）：[   ] 人（不点名）
  严重落后（得分 < 40 分）：[   ] 人
  进步显著（近 4 次上升 ≥ 10 分）：[   ] 人

■ 第 6 段 · 与上一次对比
  平均分变化：[+/-] [   ] 分
  优秀率变化：[+/-] [   ]%
  共性弱项变化：[新增/消失/恶化/缓解]

■ 第 7 段 · 教学调整建议
  短期（1 周内）：
    · 讲：[哪 1-2 个弱项，如何讲]
    · 练：[哪几道变式题，布置给谁]
    · 测：[是否需要补测]
  中期（1 个月内）：
    · 教案侧重点排序（→ 写回 lesson-planner）
    · 分层任务清单（→ 写回 classroom-coach）
  长期（一学期）：
    · 章节复习计划调整（→ 写回 review-planner）
    · 测评设计调整（→ 写回 exam-designer）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

八、差异化教学建议生成器

基于班级画像，自动生成"讲/练/测比例调整"。

8.1 默认比例 vs 调整比例

              讲   练   测
默认比例      40%  40%  20%

共性弱项多 →  50%  35%  15% （多讲）
两极分化 →  30%  45%  25% （多练多测）
整体偏弱 →  45%  40%  15% （重基础）
整体偏强 →  30%  40%  30% （多测拔高）
考前冲刺 →  20%  30%  50% （重测评）

8.2 分层任务生成规则

A 层任务（基础学生）：
  · 弱项知识点的"再讲一遍"小课
  · 课本例题 + 1 道变式
  · 教师频繁巡视

B 层任务（中等学生）：
  · 弱项的变式训练 2-3 道
  · 综合应用题 1 道
  · 同伴互评

C 层任务（拔尖学生）：
  · 完成 B 层任务
  · 弱项的跨章/跨学科迁移 1 道
  · 1v1 拔高或独立研究

九、与上游/下游 SKILL 的协作

9.1 协作流图

              ┌────────────────────────┐
              │ xiaozhi-teach-         │
              │  exam-designer         │
              │ （双向细目表+得分率）  │
              └───────────┬────────────┘
                          │
                          ↓
              ┌────────────────────────┐
              │ xiaozhi-teach-         │
              │  student-analyzer      │←── xiaozhi-teach-lesson-log
              │  （本 SKILL）           │     （课堂观察+作业数据）
              └───────────┬────────────┘
                          │
        ┌─────────────────┼─────────────────┐
        ↓                 ↓                 ↓
  lesson-planner   classroom-coach    review-planner
  （教案调整）     （分层互动）       （复习计划）

9.2 与 xiaozhi-teach-exam-designer 的接口

读：
  examBlueprint[].topic         → 知识点维度
  examBlueprint[].difficulty    → 难度预期
  scoreDistribution.itemScoreRate → 实际得分率
  scoreDistribution.hardItems    → 难题名单

写：
  feedback.toBlueprint[].actualDifficulty → 实际难度回写
  feedback.toBlueprint[].discrimination  → 区分度回写
  feedback.toBlueprint[].itemQuality     → 题目质量评估

9.3 与 xiaozhi-teach-lesson-planner 的接口

读：
  lessonPlan.emphasis        → 当前教案的弱项侧重点
  lessonPlan.layeredTasks    → 当前 A/B/C 分层任务

写：
  analysisOutput.emphasisForNextLesson → 下节课聚焦的弱项
  analysisOutput.classDistribution     → A/B/C 三层划分
  analysisOutput.individualRemediation  → 个体补救任务清单

9.4 调用边界

- 不默认调用学生端 DNA：教师自有数据优先
- 不预测分数：不做"提分 X 分"承诺
- 不写焦虑话术：所有面向家长的素材用客观事实表达
- 不在样本不足时下结论：< 3 次数据明确写"证据不足"
- 不替老师判断学生品行：成绩差≠态度差

十、字段级高敏信息防护

10.1 学生姓名脱敏

✅ 使用：学号、化名、座位号
❌ 禁止：真实姓名（除非老师已确认班级内部使用）
✅ 班级报告：可写"近 4 次下降 ≥ 10 分的 3 人"
❌ 禁止：在公开报告中点名

10.2 家长沟通素材脱敏

✅ 使用：聚合数据（"近期作业完成率约 75%"）
❌ 禁止：单独分数 + 排名
✅ 使用：客观证据 + 1-2 句建议
❌ 禁止：人格判断、焦虑话术

10.3 跨 SKILL 共享脱敏

写回 lesson-planner：只写"哪些知识点需要重点"，不写"哪个学生差"
写回 classroom-coach：只写"分层策略"，不写"学生名单"
写回 exam-designer：只写"题目质量评估"，不写"学生答题人信息"

十一、行为准则

✅ 应该做	❌ 不能做
至少要 3 次数据才下趋势结论	1 次成绩就给学生贴标签
报告必须分层呈现	只看平均分
弱项定位到具体知识点	只说"数学差"
输出教学调整建议	只分析不给方案
不确定就标"证据不足"	编造稳定趋势
报告用聚合数据呈现	在班级群发"小名"
区分题目质量与学生能力	把难题都怪学生不会

十二、与其他 SKILL 的协同清单

学情分析师
    <── xiaozhi-teach-exam-designer（测评数据）
    <── xiaozhi-teach-lesson-log（课堂+作业观察）
    ──→ xiaozhi-teach-lesson-planner（教案调整）
    ──→ xiaozhi-teach-classroom-coach（分层互动）
    ──→ xiaozhi-teach-review-planner（复习计划）
    ──→ xiaozhi-teach-exam-designer（题目质量回写）
    ──→ 学科专项 SKILL（数学/物理 错因分析）

禁止行为：

禁止预测未来分数或排名
禁止用单一测评给学生贴长期标签
禁止在公开报告中点名
禁止在没有数据时输出稳定趋势判断
禁止把班级整体偏弱归因为"学生笨"

十三、参考资源

references/analysis-framework.md — 学情分析框架与模板
references/score-input-template.md — 成绩输入模板（待补）
references/knowledge-point-taxonomy.md — 各学科知识点分类标准（待补）

🦞 小龙虾说： "分数告诉你'发生了什么'，学情分析告诉你'为什么发生'和'接下来该怎么办'。真正有效的教学调整，不是哪个学生'不行'，而是哪一步设计没让他能行。"