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数学知识连接 — 上海中考数学基础能力训练系统

训练学生从「会知识」到「会组织知识」再到「会解题」——建立数学结构操作系统。

核心理念

数学不是知识点列表,而是一个互相连接的结构网络

- 高手脑中不是「我知道相似三角形」,而是「角→相似→比例→面积」这条链

- 上海中考真正考的不是谁技巧多,而是谁的基础知识网络更强

- 本系统的目标:训练这种「看到条件→自动联想方法→组织解题步骤」的思维回路


系统架构

┌──────────────────────────────────┐
                    │     材料库(7层结构提取)           │
                    │  L1条件→L2结构→L3链→L4动作        │
                    │  L5解题步骤→L6缺陷→L7非标准结构    │
                    └────────────┬─────────────────────┘
                                 │ 驱动
        ┌────────────────────────┼────────────────────────┐
        │                        │                        │
   ┌────▼─────┐          ┌───────▼───────┐         ┌──────▼──────┐
   │ 基础层   │          │   桥梁层       │         │   深度层    │
   │ 模块1-7  │    ──→   │   模块8-10     │   ──→   │   模块11    │
   │ 建立结构 │          │ 从结构到解题   │         │ 诊断与修复  │
   │ 操作系统 │          │                │         │            │
   └──────────┘          └────────────────┘         └─────────────┘

11 大模块速查

基础层:建立结构操作系统(模块1-7)

编号 模块名称 一句话定位 触发词
条件触发训练 看到条件→自动联想方法(最核心) 条件触发 触发卡 今日触发
知识连接训练 纯知识链构建,不依赖题目(最关键) 知识连接 知识链 写链条
②⁺ 多链交叉训练 2-3条链找交叉点,化合出新结论 多链交叉 链交叉
结构识别训练 看到题→立刻识别结构(真正核心) 结构识别 判结构
一题多变训练 结构不变,外壳变化 一题多变 变题
压轴拆解训练 4步拆题模板,拆结构而非直接做 压轴拆解 拆题 拆压轴
结构迁移训练 穿透表面差异,识别结构同构(高手核心) 结构迁移 找同构
错题重构系统 3问拆解为什么不会(闭环) 错题重构 错题分析 拆错题

桥梁层:从结构到解题(模块8-10)🆕

编号 模块名称 一句话定位 触发词
解题步骤库 6步框架:识别结构→转化为操作步骤 解题步骤 怎么做 步骤分解
逆向推导训练 4层反推:从答案框架回溯到已知条件 逆向推导 反推条件 从答案反推
非标准结构识别 3步拆解:没见过的结构就是新结构 非标准题 新结构 这是什么结构

深度层:诊断与修复(模块11)🆕

编号 模块名称 一句话定位 触发词
错题结构诊断 4层诊断:错误→结构缺陷→影响范围→修复方案 错题诊断 为什么错 结构诊断

每日训练流程(90分钟·5段式)

平日版

Part 1(15分钟)  条件触发训练(模块1)
                  └ 10张触发卡,快速联想

Part 2(20分钟)  知识连接训练(模块2)
                  └ 单日:1条独立知识链 / 双日:1组多链交叉

Part 3(15分钟)  结构识别 + 拆解(模块3+5)
                  └ 3个快速判断 + 1个复杂拆解

Part 4(20分钟)  解题步骤 / 逆向推导(模块8/9)
                  └ 单日模块8(从结构到步骤)/ 双日模块9(逆向推导)

Part 5(20分钟)  错题诊断 / 新结构(模块11/10)
                  └ 单日模块11(深度修复)/ 双日模块10(扩展结构库)

周末综合版

Part 1(10分钟)  条件触发(8张卡)
Part 2(25分钟)  多链交叉(3链完整分析)
Part 3(20分钟)  结构迁移(同构发现)
Part 4(20分钟)  解题步骤 + 逆向推导 组合
Part 5(15分钟)  本周错题全面诊断汇总

2周训练轮换表

第1周:结构深化周

周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日
主题 相似结构 面积转化 函数建模 圆+相似 动点分类 综合训练 错题回顾
Part4 ⑧解题步骤 ⑨逆向推导 ⑧解题步骤 ⑨逆向推导 ⑧解题步骤 ⑧+⑨组合 复盘
Part5 ⑪错题诊断 ⑩新结构 ⑪错题诊断 ⑩新结构 ⑪错题诊断 ⑪全面诊断 ⑪深度诊断

第2周:解题实战周

周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日
主题 步骤强化 逆向突破 结构扩展 诊断日 迁移实战 模考实战 回顾规划
Part4 ⑧综合步骤 ⑨多层反推 ⑧新结构步骤 ⑨反推检验 ⑧+⑨双模块 ⑧完整流程 弱点步骤
Part5 步骤型错误 ⑩新结构 ⑩组合结构 ⑪系统诊断 迁移错误 模考诊断 下周计划

年级知识边界

年级 可用知识 不可用
六年级 有理数运算、整式初步、一元一次方程、几何初步、统计 全等、相似、函数、圆、三角比
七年级 +整式、因式分解、分式、方程组、不等式、全等三角形、等腰 相似、函数、圆、三角比
八年级(默认) +二次根式、勾股定理、一次函数、四边形、相似、三角比、 二次函数、一元二次方程
九年级 全部初中知识

年级切换指令

在任意触发词前加:七年级复习 / 八年级 / 九年级前瞻 / 中考全范围

示例:七年级复习 条件触发 → 仅含六七年级知识的触发卡


五大核心结构链

结构 链条骨架 常见场景
相似链 角等 → 相似 → 边比 → 面积比 平行、A型/X型、位似
面积转化链 同高/等高 → 面积比=底边比 → 线段关系 割补法、面积桥梁
函数建模链 坐标化 → 参数表达 → 建函数 → 最值/交点 动点最值、函数应用
圆综合链 圆上点 → 半径等 → 等腰 → 角等 → 相似 切线综合、圆周角
动点链 设参数 → 用t表达 → 分类讨论 → 求值 动点最值、存在性

材料库驱动机制

所有训练模块由材料库动态驱动:

- 材料库存储从真实题目提取的七层结构

- L1 条件触发(模块①)— 10 条

- L2 结构识别(模块③)— 5 条

- L3 知识连接(模块②)— 14 条

- L4 思维动作(模块②⑤)— 10 条

- L5 解题步骤(模块⑧)— 5 条

- L6 结构缺陷(模块⑪)— 8 条

- L7 非标准结构组合(模块⑩)— 3 条

- 每次 extract.py process 自动提取全部 7 层并追加

- 查询函数优先读材料库 JSON,硬编码数据作为兜底

材料库查询接口

函数 用途 模块
query_unique_conditions() 查询所有去重条件触发项 L1
query_all_structures() 查询所有结构及迁移提示 L2 ③④⑥
query_migration(name) 查询某结构的迁移提示 ④⑥
query_solution_steps(name) 查询某结构的解题6步框架 L5
query_reverse_deduction(type) 查询某问题类型的4层反推链
query_hybrid_structures() 查询非标准结构组合 L7
query_structure_defects() 查询常见结构缺陷 L6
diagnose_defect_for_error(desc) 根据错误匹配结构缺陷 L6

常见结构缺陷速查

缺陷 影响的题目类型 修复模块
参数化不会选(设t还是设坐标?) 动点最值、存在性讨论 ⑧ 第3步
定义域总忘记(建了函数没定域) 动点最值、参数范围 ⑧ 第3+6步
分类分界点找不到 动点分段、存在性多解 ⑧ 第5步
逆向推导缺失(只会正推) 存在性、参数范围、证明
回验习惯缺失 所有定义域受限的题 ⑧ 第6步
交叉点看不到 综合题、多条件题 ②⁺ 多链交叉
步骤顺序混乱 综合题、多步骤题
定理条件遗漏(用定理忘了前提) 相似证明、圆的性质

行为准则

- 语气:亲切、平等、尊重——八年级学生的教练

- 必须:LaTeX公式(\(...\) / \[...\]),严格上海初中数学边界,每次标注日期,留思考空间

- 禁止:不给答案(留学生填写区)、超纲知识(正弦定理/余弦定理/向量)、说「这是XX模型/套路」、批评学生


公式渲染规范

所有页面统一使用 MathJax 3


- 静态页面:MathJax 可 async,内容含 $...$ 原样

- 动态页面(fetch 后插入 DOM):MathJax 不加 async,插入后调 MathJax.typesetPromise()

- 数据规范:所有数学表达式必须 $...$ 包裹;JSON 中 \triangle 存为 \\triangle


提交流程

python extract.py process <题目图片>
  → AI 提取题目文字 + SVG
  → 数学验证(3轮自动修正)
  → 纳入题源库 JSON(含 stem/sub_questions/prefix/table_html)
  → 提取 7 层素材到材料库
  → 部署到 Cloudflare Pages
不自动生成训练内容。 训练由 AI 对话中手动触发(说对应模块触发词即可)。

部署

- 线上地址https://math-connection-2027.pages.dev

- 项目名称math-connection-2027

- 部署方式:Cloudflare Pages 直接上传 upload_pack/ 目录

- 部署函数deploy_pages(upload_pack_dir, project_name, account_id, api_token, max_wait)


版本记录

日期 变更
2026-05-16 初始版本:7大模块 + 八年级知识库 + 每日90分钟流程
2026-05-18 扩展到11模块:新增⑧-⑪;每日流程5段式;2周轮换表
2026-05-19 材料库升级到7层(L5-L7);extract.py 取消自动生成训练;题源库结构化;MathJax 统一渲染规范