月相
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\--- name: moon-phase-teaching version: "1.0.0" description: | 高中地理「月相」教学一站式技能：教学设计（五环节提问链）＋ 单文件离线交互课件 （俯视/地面双视角、时间轴、夜间可见时段条、八相带、三题挑战、因果链收束）＋ 八相结论表与时序模型自校验。Triggers: 月相, 月相课件, 月相教学设计, 月相交互课件, 月相练习, 农历, 上弦月, 下弦月, 月亮什么时候升起, moon phase, moon phase courseware. agent_created: true \--- # 月相教学（高中地理） 把「月相」这一节课从**教学设计**做到**可上课的交互课件**，再到**结论自校验**。 核心命题只有一句：**月亮没变形，变的是我们看它的角度。** > **设计哲学**：知识模型锁死在 `references/astronomy-model.md`，教学动线锁死在 > `references/lesson-flow.md`，实现骨架锁死在 `assets/moon-phase-courseware.html`。 > 每次只换情境、换题、换配色，**绝不重写数学模型**。 --- ## ⚠️ 硬规约速查（12 条，加载后必须执行） | # | 规则 | 违规后果 | | :-: | ---------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------ | | 1 | **亮面永远朝太阳**——所有图、所有文案、所有判断题都不得违反 | 学生建立错误心理模型，越练越错 | | 2 | **八相结论只能用时间序表述**：新月「与太阳同升同落」→ 蛾眉「傍晚西边」→ 上弦「黄昏南天·半夜落」→ 满月「日落东升·整夜」→ 下弦「半夜升·清晨南天」→ 残月「黎明东边」。禁止只讲形状不讲时间 | 学生会认形状但答不出「什么时候看」 | | 3 | **相位角用「八相锚点表 + 线性插值」**（`NODE_DAYS/NODE_DEG`），**禁止**纯公式 `2π(day−1)/29.53` | 初七初八、廿二廿三不是严格半亮，被学生当场看出 | | 4 | **时间模型统一**：中天 = 12 + θ/15，升 = 中天 − 6，落 = 中天 + 6，夜间可见段 = [18,30] ∩ [升,落] | 各页结论互相打架（上弦说前半夜、条形图却说整夜） | | 5 | **不回答「地球影子挡月亮」**用「月食」二字；只说「地球的影子只有在极特殊的时候才落到月球上，一两个月也碰不上一次」 | 引入超纲概念，且与第 3 题反馈自相矛盾 | | 6 | **不编口诀、不教潮汐、不讲置闰**；不出现「上上上西西、下下下东东」类记忆口诀 | 用口诀替代理解，与本课立意相反 | | 7 | **夜间时段条的时刻必须锁定**：换日期只重算金色可见段与结论，指针不动；只有用户拖它或点「跳到最佳时刻」才改 | 自动播放时时间条跟着跑，看着像时间在流逝 | | 8 | **落月后不得再横向移动**：时角越过 ±90° 后 x 钉在东西缘（`HAw>π/2→1`、`HAw<−π/2→−1`），并快速下沉淡出 | 月亮「落到地下又往东爬回来」的诡异轨迹 | | 9 | **单文件、零依赖、零网络**：无 CDN、无字体外链、无图片外链、无 MQTT、答题不上传 | 教室断网打不开，或违反「不上传」承诺 | | 10 | **自动播放 16 秒走完一个朔望月**（`29/16` 天/秒）；帧时间戳用 `Math.max(0, now − playT0)` | 速度过快看不清，或首帧时间戳为负导致播放无反应 | | 11 | **每个可视区必须有第二个参照**：俯视图 ↔ 地面视角、八相卡 ↔ 迷你俯视、时段条 ↔ 天空窗口 | 学生只记住图形，不知道图形对应天上哪一块 | | 12 | **交付前必须跑 `scripts/verify_model.py` 与 `scripts/audit_html.py`**，两者都 PASS 才可交付 | 八相时刻表错一位、红线词漏进正文 | 完整坑表见 [`references/pitfalls.md`](references/pitfalls.md)。 --- ## 🚪 门控总表（渐进披露——先读对应文件再动手） | 时点 | 必读 | 内容 | | ------- | ---------------------------------------------------------------------- | ------------------------ | | 动手前 | [`references/knowledge-boundary.md`](references/knowledge-boundary.md) | 教材归属、八相结论表、12 条常见错误、红线词 | | 设计教学动线前 | [`references/lesson-flow.md`](references/lesson-flow.md) | 五环节脚本、提问链、预设错误回答、板书、时间分配 | | 写可视化前 | [`references/astronomy-model.md`](references/astronomy-model.md) | 相位角、亮面比例、时角、升落、时段条、渲染坐标 | | 写交互前 | [`references/interaction-spec.md`](references/interaction-spec.md) | 状态机、交互清单、31 项验收表 | | 交付前 | [`references/pitfalls.md`](references/pitfalls.md) | 症状 → 根因 → 修复 | **门控是硬性的**：数学模型只从 `astronomy-model.md` 取，不得凭记忆现推。 --- ## 一、两种产出模式 | 模式 | 触发语 | 产出 | | -------------- | ------------------------- | -------------------------------------- | | **A. 只要课件** | 「做个月相课件」「月相交互课件」 | `月相交互课件.html`（单文件，双击即开） | | **B. 课件 + 教案** | 「月相教学设计」「公开课」「配一份教案」 | 上面的 HTML ＋ `月相教学设计.md`（五环节、提问链、板书、时间轴） | | **C. 只改局部** | 「播放太快」「时间条跟着跑」「月亮落下去又爬回来」 | 在既有 HTML 上定点修改，**不动模型** | 模式 C 优先看 [`references/pitfalls.md`](references/pitfalls.md) 对症下药，不要重写整个文件。 --- ## 二、课件规格（模式 A/B 必守） **动线（五场景，`scene#sc0`–`sc4`）** | 场 | 环节 | 内容 | 关键交互 | | :-: | -- | ---------------------------------------- | ---------------------------- | | 0 | 导入 | 真实情境：放学抬头看见西边一弯月牙；三选项前概念投票（**不判对错**） | 点选项 → 记住判断 → 进入探究 | | 1 | 成因 | 俯视（日月地）+ 地面（抬头看）双视角同帧；时间轴拖动 1–30 天；夜间时段条 | 拖时间轴、拖月球吸磁八相、自动播放、拖时段条、跳最佳时刻 | | 2 | 八相 | 八相带（8 相 / 30 天切换），每卡带迷你时段条；点击联动全站日期 | 点卡 → 跳日期 → 读结论 | | 3 | 挑战 | 三题「预测—观察—解释」，答错可一键回模拟器验证 | 判题、反馈、回验证、下一题 | | 4 | 收束 | 因果链图（不发光→只能亮一半→亮面朝太阳→我们看到不同比例→形状变化） | 一次性呈现，全场结论 | **技术骨架** - 单 HTML，`<canvas>` 2D，无任何外部请求；`body` 用 `vmin` 排版，1920×1080 与 1366×768 均不溢出。 - 单一状态源 `state = { day, hour, navIndex, mode, quizAnswered, introChoice, playing, snapNode }`，**所有视图只从它派生**，禁止各自存副本。 - 月面渲染**唯一实现** `drawDisc(ctx,cx,cy,R,k,rot,pal,opt)`：`k = cos(相位角)`（+1 全暗 / 0 半亮 / −1 全亮），亮面路径 = 右半圆 + 明暗界线半椭圆（半短轴 `R·|k|`），`rot` 控制亮面朝向。俯视图、天空窗、八相卡、时段条小月亮全部复用它。 - 翻页：底部固定导航 + 方向键 / PageUp / PageDown（兼容翻页笔），空格播放暂停。 - 高清：`DPR = min(2, devicePixelRatio)`，`fit(cv)` 统一处理 canvas 尺寸。 **参数（默认值，可在调用时覆盖）** | 参数 | 默认 | 可选 | | -------- | ------------ | ----------------------------- | | 学段 | 高中 | — | | 课时 | 1 课时（40 min） | 20 min 微课 / 双课时 | | 情境 | 放学看见月牙 | 晚自习 / 中秋 / 晨跑 | | 是否含挑战题 | 含 3 题 | 0 / 3 / 5 题 | | 是否含夜间时段条 | 含 | 去掉（低年级或压缩课时） | | 配色 | 深蓝夜空 + 暖金月光 | 见 `assets` 中 `:root` 变量，可整体替换 | --- ## 三、执行步骤 1. **确认参数**：用 `AskUserQuestion` 一次问清「模式（课件/课件+教案/只改局部）」与「课时 + 是否含挑战题」；用户已说明则跳过，不重复追问。 2. **读门控**：按上表读 `knowledge-boundary` → `lesson-flow` →（需可视化时）`astronomy-model` →（需交互时）`interaction-spec`。 3. **取骨架**：`cp assets/moon-phase-courseware.html <工作区>/月相交互课件.html`，**在此基础上改，不从零手写**。 4. **改内容不改模型**：情境文案、题目、结论措辞可改；`phaseAngle / nightWindow / moonTransit / renderSkyView` 里的公式**不得改动**，除非同步修改 `astronomy-model.md` 并复跑校验脚本。 5. **自校验**： ```bash python scripts/verify_model.py # 八相时刻表 + 半亮断言 python scripts/audit_html.py 月相交互课件.html # 零外链/红线词/必需结构 ``` 6. **目视核对**：至少 3 张截图——上弦月 19:30（西边半空）、上弦月 01:00（已落下、整夜不再出现）、下弦月 22:00（还没升起）。用截图看，不要用 `getImageData` 做像素断言（无头浏览器 rAF 帧率太低，结果不可靠）。 7. **交付**：`present_files` 打开 HTML，附三句话说明「怎么用 / 哪里可以改 / 断网能不能用」。 --- ## 四、调用指令（可直接复制） **最简** ``` @skill:moon-phase-teaching 做一个月相交互课件 ``` **标准（推荐）** ``` @skill:moon-phase-teaching 模式：课件 + 教案 课时：1 课时 情境：周五放学，学生在校门口看见西边天上挂着一弯月牙 要求：五环节（导入/成因/八相/挑战/收束）；双视角；时间轴；夜间可见时段条； 3 道挑战题（认相 + 位置 + 成因辨析）；单文件离线，断网可用，答题不上传 ``` **只要教案** ``` @skill:moon-phase-teaching 只要教学设计，不要课件。 面向人教版高中地理，1 课时，输出：教学目标、五环节动线、提问链与预设错误回答、 板书设计、八相结论表、课后 3 题（含答案与错因分析）。 ``` **迭代（模式 C）** ``` @skill:moon-phase-teaching 在 D:/.../月相交互课件.html 上改： 自动播放时下方夜间时段条不要跟着跑，只有我拖它时才动。 ``` **出题（不生成课件）** ``` @skill:moon-phase-teaching 出 10 道月相选择题，覆盖八相的时刻与方位， 每题给正确答案 + 错因分析，选项位置打散，不许全选同一位置。 ``` **校验既有文件** ``` @skill:moon-phase-teaching 校验 D:/.../月相交互课件.html：八相时刻表对不对、 有没有外链、有没有红线词。 ``` > 也可以不写 `@skill:`，直接说「用月相教学技能做……」——描述里已含触发词。 > 若环境不支持 `@skill:`，改为在对话里说「加载 moon-phase-teaching 技能」即可。 --- ## 五、交付话术（首次交付原样包含） > 这是一份**单文件离线课件**：双击就能打开，不需要联网，也不会上传任何答题数据。 > 五个环节用方向键或翻页笔切换，`空格` 播放/暂停。 > 三个最容易讲错的地方已经用交互兜住了：① 月亮永远只有一半被照亮；② 亮面永远朝太阳； > ③ 八相各自的「什么时候、在哪个方向」看得见。 > 想改文字或题目，直接告诉我改哪一句；想换配色，说「换浅色主题」即可。 --- ## 六、文件清单 ``` moon-phase-teaching/ ├── SKILL.md 本文件：硬规约、门控、规格、调用指令 ├── references/ │ ├── knowledge-boundary.md 八相结论表 / 12 条常见错误 / 红线词 │ ├── astronomy-model.md 相位角、时角、升落、时段条、渲染坐标 │ ├── lesson-flow.md 五环节脚本、提问链、板书、时间分配 │ ├── interaction-spec.md 状态机、交互清单、31 项验收 │ └── pitfalls.md 症状 → 根因 → 修复 ├── assets/ │ └── moon-phase-courseware.html 参考实现（84 KB，完整可运行，改它别重写） └── scripts/ ├── verify_model.py 八相时刻表复算 + 半亮断言 └── audit_html.py 零外链 / 红线词 / 必需结构 ```
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