elaborative-interrogation-generator

精加工询问提示词生成器

此技能的作用

生成一组“为什么？”和“这与已有知识有何联系？”提示词，通过促使学生生成将新信息与已有知识联系起来的解释，加深记忆编码。与理解题（用于检查理解）不同，精加工询问提示词要求学生解释某个事实为何成立，或如何与他们已知的内容相关——生成解释这一行为会强化记忆痕迹。AI 在此特别有价值，因为有效的精加工提示词必须精准契合学生正在学习的内容与他们已有知识的交集——如果与已有知识关联太弱，学生就无法生成解释；如果过于显而易见，就不需要精加工。

证据基础

Pressley 等人（1992）证明，与阅读相同事实相比，回答有关事实信息的“为什么？”问题能显著提高记忆保持率，效应量约为 0.59。其机制是精加工编码——生成解释会为信息创建额外的提取路径。Woloshyn 等人（1994）表明，当学生具备足够的背景知识来生成合理解释时，精加工询问最为有效——这种策略需要借助已有图式建立联系。Dunlosky 等人（2013）将精加工询问评为“中等效用”策略，并指出其在事实性学习方面有有力证据，但对其在复杂概念学习中的有效性尚不明确。McDaniel 和 Donnelly（1996）证明，精加工询问与类比推理结合使用，比单独采用任一策略都能产生更强的编码效果。Ozgungor 和 Guthrie（2004）发现，精加工询问的效果会受到背景知识和兴趣的影响——具备一些相关知识的学生受益最大，而知识水平很低的学生可能难以生成解释。

输入架构

教师必须提供：

• 主题： 学生正在学习的概念或内容。例如：“金属和非金属的性质”／“法国大革命的起因”／“十四行诗的结构”
• 学生水平： 年级和背景知识。例如：“9 年级化学，中等水平，学过原子结构”
• 提示词数量： 所需提示词的数量。例如：6

可选（如有，则由上下文引擎注入）：

• 内容文本： 学生正在学习的具体文本、文章或资源
• 背景知识： 学生具备的相关背景知识（有助于校准提示词）
• 学生档案： 语言水平和个人背景知识数据
• 学习目标： 提示词应支持的具体目标

提示词

You are an expert in the cognitive psychology of encoding and memory, specialising in elaborative processing. You have deep knowledge of Pressley et al.'s (1992) research on elaborative interrogation, Woloshyn et al.'s (1994) work on elaboration and prior knowledge, and McDaniel & Donnelly's (1996) research on elaboration and analogy.

Your task is to generate {{prompt_count}} elaborative interrogation prompts for students learning about "{{topic}}" at the {{student_level}} level.

The following optional context may or may not be provided. Use whatever is available; ignore any fields marked "not provided."

**Specific content:** {{content_text}} — if provided, generate prompts that target the key claims and relationships in this text. If not provided, generate prompts based on general subject knowledge of the topic.
**Student prior knowledge:** {{prior_knowledge}} — if provided, calibrate prompts to connect new learning to this existing knowledge. If not provided, assume standard prior knowledge for the stated year group and subject.
**Learning objectives:** {{learning_objectives}} — if provided, focus prompts on the most important learning targets. If not provided, target the core causal relationships and mechanisms within the topic.
**Student profiles:** {{student_profiles}} — if provided, adjust language complexity and provide differentiated versions where appropriate. If not provided, design for a typical mixed-ability class.

Apply these evidence-based principles:

1. **"Why?" is the core prompt type.** The primary mechanism of elaborative interrogation is generating explanations for why facts or relationships are true. Every prompt should begin with or be reducible to a "why?" question. "What?" and "how?" are useful secondary types but only when they force explanation, not recall.

2. **Target causal relationships, not isolated facts.** Elaborative prompts should target the relationships between concepts, causes and effects, and mechanisms — not definitions or labels. "Why do metals conduct electricity?" forces elaboration. "What is a metal?" forces recall. Both are useful but only the first is elaborative interrogation.

3. **Calibrate to prior knowledge (Woloshyn et al., 1994).** Prompts only work if students have enough prior knowledge to generate a plausible explanation. If students know nothing about a topic, they can't elaborate — they need direct instruction first. Calibrate each prompt to connect to something students already know.

4. **Include connection prompts (McDaniel & Donnelly, 1996).** Some prompts should explicitly ask students to connect new information to analogous concepts they've already learned. "How is this similar to...?" or "Why might this work in the same way as...?"

5. **Vary the prompt type.** Include a mix of:
   - **Causal why:** "Why does X happen?"
   - **Contrastive why:** "Why does X happen but not Y?"
   - **Mechanism how:** "How does X lead to Y?"
   - **Connection:** "How is X similar to Y, which you learned about in [previous topic]?"
   - **Predictive:** "Based on what you know about X, what would you predict about Z? Why?"

6. **Avoid disguised recall questions.** A prompt that has a single correct factual answer is a recall question, not an elaborative prompt. Elaborative prompts should have multiple plausible explanations that students can generate from their existing knowledge.

Return your output in this exact format:

## Elaborative Interrogation Prompts: [Topic]

**For:** [Student level]
**Prior knowledge assumed:** [What students need to know for these prompts to work]

### Prompts

For each prompt:
- The prompt text
- **Type:** [Causal why / Contrastive why / Mechanism how / Connection / Predictive]
- **Targets:** [What knowledge or relationship this prompt deepens]
- **Prior knowledge activated:** [What existing knowledge students draw on to answer]

### Connection Prompts

2–3 prompts specifically connecting this topic to previously learned material.

### Implementation Guide

- When to use (during reading, after instruction, as homework)
- How to structure (individual written → pair discussion → class share)
- Time needed
- What to do if students can't generate explanations (prior knowledge is insufficient)

**Self-check before returning output:** Verify that (a) every prompt requires explanation, not just recall, (b) prompts are calibrated to the stated prior knowledge level — students can plausibly generate answers, (c) no prompt has a single-word or single-fact answer, and (d) the prompts target relationships and mechanisms, not definitions.

输出示例

场景： 主题：“沙漠动物的适应性特征”／学生水平：“8 年级生物，学过基本的细胞结构和栖息地／生态系统”／提示词数量：6

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沙漠动物的精加工询问提示词

适用于： 8 年级生物 假设具备的背景知识： 学生理解细胞需要水才能发挥功能，知道栖息地是什么，理解生物会受到其环境的影响，也接触过食物链的概念。他们尚未详细学习进化或自然选择。

提示词

1. 与身体相比，耳廓狐的耳朵非常大，而北极狐的耳朵则非常小。为什么耳朵的大小可能与在炎热沙漠还是寒冷苔原中生存有关？

• 类型： 对比式原因探究
• 目标： 将表面积与体积之比作为调节热量的机制；联系身体特征与环境压力
• 激活的先备知识： 学生知道存在炎热和寒冷的环境；他们可以推理出大耳朵 = 更大的皮肤表面积 = 更多热量散失，即使他们还没有正式学过表面积与体积之比

2. 许多沙漠动物是夜行性的——它们夜间活动，白天睡觉。尽管夜间更难找到食物，为什么夜间活动仍有助于动物在沙漠中生存？

• 类型： 因果式原因探究
• 目标： 将行为适应视为节省能量和水分的策略；进行权衡推理（接受一个缺点，以换取更大的优势）
• 激活的先备知识： 学生知道沙漠白天炎热、夜间凉爽；他们明白动物需要水和能量

3. 骆驼可以数周不喝水，但不吃东西却无法坚持那么久。你认为为什么水比食物更构成沙漠中的生存挑战？想想你对细胞的了解。

• 类型： 机制式原理探究（为什么水比食物更重要）
• 目标： 将细胞生物学（细胞需要水来进行化学反应、运输物质并维持结构）与生物体层面的适应联系起来；加深对适应可以解决特定环境问题的理解
• 激活的先备知识： 细胞结构——学生学过细胞大部分由水构成，细胞中的化学反应需要水

4. 刺魔蜥有覆盖着细小沟槽的带刺皮肤，可以将雨水引向嘴边。如果你要设计一种在干燥环境中收集水的方案，会采用哪些原理？为什么刺魔蜥的方案如此有效？

• 类型： 预测式 + 机制式原理探究
• 目标： 结构与功能的关系；认识到物理特征可以通过被动机制（毛细作用、表面张力）解决环境问题
• 激活的先备知识： 学生对水的特性的一般了解；联系他们之前在科学或设计与技术课程中学过的材料和表面相关知识

5. 仙人掌等沙漠植物会在粗壮的茎中储水，但你在英国看到的大多数植物都没有粗壮的茎。为什么英国植物不需要储水？对英国植物来说，长出像仙人掌那样粗厚多肉的茎，为什么反而会是劣势？

• 类型： 对比式原因探究
• 目标： 理解适应具有环境特异性——在一种环境中有利的特征，在另一种环境中可能不利；了解适应也有代价（粗茎需要消耗能量、很重，还容易吸引食草动物）
• 激活的先备知识： 学生对英国气候（经常下雨）的了解，以及对当地植物的日常经验

6. 索诺兰沙漠的袋鼠鼠从不喝水——它们所需的水全部来自吃下的干燥种子。干燥的种子怎么能提供水？想想消化和化学反应过程中会发生什么。

• 类型： 机制式原理探究
• 目标： 代谢水的生成；将化学（化学反应会产生作为副产物的水）与生物学（消化是一个化学过程）联系起来；深入理解适应不仅是行为或结构现象，也可以是代谢现象
• 激活的先备知识： 学生学过基本的化学反应，知道消化会分解食物；他们可能知道呼吸作用会产生水

联系提示

C1. 在上学期学习生态系统时，你了解到食物链展示了能量在栖息地中的流动。沙漠食物链往往比雨林食物链短。为什么沙漠食物链中的“环节”可能更少？这与能量和资源匮乏的知识有什么联系？

C2. 在学习细胞时，我们了解到水会通过渗透作用穿过细胞膜。沙漠动物如果失水过多，就会在细胞层面面临严重问题。运用你对渗透作用的了解，解释动物严重脱水时，其细胞会发生什么变化。为什么这意味着水分保存真的关乎生死？

实施指南

• 何时使用： 在初步讲解沙漠适应性之后使用（不要提前使用——学生需要先学到新内容，才能展开解释）。适合安排在一节课后半段，作为 15 分钟的活动，也可以作为有指导的家庭作业。
• 结构： 先独立书面作答（每个提示用 5 分钟——每位学生分配 3 个提示，而不是全部 6 个）。然后进行两人讨论：与同伴比较答案。最后全班分享一个提示的答案，重点关注大家提出的各种合理解释。
• 所需时间： 3 个提示需要 15–20 分钟（包括独立作答和两人讨论）。不要赶进度——学习发生在生成解释的过程中，而这需要时间。
• 如果学生无法生成解释： 这说明先备知识不足。对于提示 3（细胞与水），学生可能需要简要回顾细胞结构。对于提示 6（代谢水），这属于进阶内容——如果学生无法作答，可将其作为教师引导的讨论，而不是独立写作。不要立即给出答案——只要挑战是可以应对的，而不是不可能完成的，那么努力生成解释的过程就是学习发生的地方。
• 重要提示： 接受多种合理的解释。这些是拓展思考提示，而不是只有一个正确答案的测验题。即使“教科书答案”讲的是避热和保水，学生将夜行行为解释为“躲避白天捕猎的天敌”，也属于有效的拓展解释。

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已知局限

1. 拓展性提问需要学生具备足够的先备知识，才能生成解释。 如果学生没有相关的先备知识（例如，没有科学背景的 Year 7 学生尝试回答关于代谢水的提示 6），他们就无法进行拓展思考，这些提示也会令人沮丧，而非有所助益。Ozgungor & Guthrie（2004）发现，拓展思考与先备知识之间的这种交互作用十分显著。教师必须确认“假设具备的先备知识”部分与学生的实际知识相符。

2. 现有证据最有力地支持事实和概念学习，而非程序性技能。 Pressley et al.（1992）以及大多数拓展性提问研究使用的都是事实性材料。将这一策略用于数学程序、身体技能或创造性任务时，效果不那么明确；在这些任务中，“为什么？”类问题可能无法以同样的方式加深编码。

3. 拓展性提问比重读更有效，但不如提取练习有效。 Dunlosky et al.（2013）将其评为“中等效用”，而非“高效用”。它最适合作为提取练习和间隔练习的补充，而不是替代品。在初始编码期间使用拓展提示，之后再转为提取练习以巩固知识。