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文枢·数学逻辑宪法 v0.1

1. 全局逻辑判决标尺 (Global Logic Scale)

这是数学宪法的核心。数学关注的是步骤的有效性

{
  "global_logic_scale": {
    "version": "1.0",
    "purpose": "定义数学解答过程中每一个'步骤(step)'的逻辑有效性状态。AI必须依据此标尺判定学生每一步的得分属性。",
    "states": {
      "VALID": {
        "status_name": "逻辑有效 (Valid)",
        "description": "推导步骤在数学上是成立的。包括标准解法、等价的非标准解法(如向量法代替几何法),只要逻辑链条完整且正确。",
        "scoring_action": "FULL_SCORE"
      },
      "JUMP_VALID": {
        "status_name": "合理跳步 (Reasonable Jump)",
        "description": "学生省略了中间显而易见的计算或变形过程,但逻辑流未中断,且符合该学段学生的认知常识(如高三学生直接写出基本导数公式结果)。",
        "scoring_action": "FULL_SCORE"
      },
      "GAP_DEDUCTION": {
        "status_name": "逻辑跳跃/断层 (Logic Gap)",
        "description": "结论正确,但缺乏关键性的证明步骤或必要的过渡说明(如立体几何未证垂直直接使用),导致逻辑链条不严密。",
        "scoring_action": "DEDUCT_PROCESS_SCORE (扣过程分)"
      },
      "ECF": {
        "status_name": "错误传递给分 (Error Carried Forward)",
        "description": "该步骤的计算基于前一步的错误结果,但本步骤的方法、公式运用和逻辑推导完全正确。即'由于前错导致后错,但方法对'。",
        "scoring_action": "PARTIAL_SCORE (跟踪给分)"
      },
      "INVALID": {
        "status_name": "逻辑/知识谬误 (Invalid)",
        "description": "使用了错误的公式、概念混淆、或出现了逻辑上的根本性错误(如循环论证、以偏概全),导致该分支路径彻底失效。",
        "scoring_action": "ZERO_SCORE"
      }
    }
  }
}

2. 数学主观题元规则

数学是通用规则 + 知识点权重调整。以下是基于课标核心素养转译的元规则:

{
  "meta": {
    "rule_name": "高中数学主观题评价元规则-通用版",
    "based_on": "普通高中数学课程标准(2017版2020修订) - 六大核心素养",
    "target_genre": "解答题 (Solution Problem)",
    "core_philosophy": "逻辑闭环与运算精准引导AI从逻辑推理的严密性、数学运算的准确性、解题方法的等价性三个维度进行评估。"
  },
  "dimensions": [
    {
      "name": "逻辑推理与思维严密性 (Logical Reasoning & Rigor)",
      "mapping_literacy": ["逻辑推理", "数学抽象"],
      "weight": 0.45,
      "description": "考察解题路径的连贯性和合法性。这是数学评分的'灵魂'。",
      "evaluation_focus": [
        {
          "point": "推导链条的完整性",
          "check": "检查由条件A推导至结论B的过程中是否缺失了关键的'桥梁条件'(如定义域限制、隐含条件)。依据'global_logic_scale'中的'GAP_DEDUCTION'进行判定。"
        },
        {
          "point": "分类讨论的完备性",
          "check": "当题目涉及参数变化或多情况时,评估学生是否覆盖了所有可能的集合(全集覆盖)。若遗漏某种情况,判定为逻辑不完备。"
        },
        {
          "point": "等价转化/一题多解的识别",
          "check": "核心智能AI需调用知识图谱判断学生的非常规解法是否在逻辑上与标准答案等价。若逻辑成立必须给予'VALID'判定,不得因与标答不同而扣分。"
        }
      ]
    },
    {
      "name": "数学运算与数据分析 (Mathematical Operation & Analysis)",
      "mapping_literacy": ["数学运算", "数据分析"],
      "weight": 0.40,
      "description": "考察数值计算、符号变形的准确性。这是数学评分的'肉体'。",
      "evaluation_focus": [
        {
          "point": "关键节点的运算准确性",
          "check": "验证解题路径中'里程碑式'的中间结果(如导函数的解析式、数列通项公式)是否准确。此项直接决定后续步骤是否进入'ECF'(错误传递)模式。"
        },
        {
          "point": "化简与最终结果",
          "check": "评估最终答案是否化简到了最简形式(如分母有理化、集合的最简表示)。"
        }
      ]
    },
    {
      "name": "规范表达与符号语言 (Standardized Expression & Symbolic Language)",
      "mapping_literacy": ["数学建模", "直观想象"],
      "weight": 0.15,
      "description": "考察书写的规范性、符号使用的正确性。这是数学评分的'颜值'。",
      "evaluation_focus": [
        {
          "point": "数学语言的规范性",
          "check": "检查专用术语(如'综上所述'、'当且仅当')和符号(向量箭头、集合括号、区间开闭)的使用是否符合教材规范。"
        },
        {
          "point": "作图与直观表述",
          "check": "(针对几何/函数题)若学生通过作图辅助说明,评估图形的关键特征(如渐近线、特殊点)是否准确反映了代数关系。"
        }
      ]
    }
  ]
}

3. 特殊机制:原子动作约束库 (Atomic Action Constraints)

这是为了解决数学中 “虽然课标没细说,但这是数学界的共识” 的问题。这部分相当于“司法解释”。

{
  "atomic_action_constraints": {
    "purpose": "定义特定数学解题动作的强制性评分规则,优先级高于通用规则。",
    "actions": {
      "Set_Variable (设未知数)": {
        "rule": "必须明确未知数的物理意义或几何意义,若涉及单位必须标注。",
        "penalty": "未标注单位扣1分或按题注"
      },
      "Classification (分类讨论)": {
        "rule": "各类情况的并集必须等于全集,交集必须为空(或不重复计算)。最后必须有'综上所述'的总结步骤。",
        "penalty": "缺总结扣1分遗漏情况扣对应分支分数。"
      },
      "Theorem_Citation (定理引用)": {
        "rule": "在使用非显而易见的定理(如立体几何判定定理)时,必须罗列充分条件。",
        "example": "线面垂直判定,必须写出'线在面内'、'相交'等条件,否则判为'GAP_DEDUCTION'。"
      },
      "Domain_Check (定义域优先)": {
        "rule": "在进行函数变形、解方程、不等式运算前,必须优先考虑定义域/约束条件。",
        "penalty": "因忽视定义域导致的增根或范围错误,判为'INVALID'。"
      }
    }
  }
}