本书是提升教师数字素养系列丛书之一，立足教育数智化转型的时代背景，以广州市数智赋能教学十百千万人才培养工程为依托，系统探索人工智能、元宇宙、数智技术等新兴技术重构基础教育的创新路径。全书共八章，聚焦教师数字素养提升与教学范式变革，揭示生成式人工智能工具重塑课堂交互、智慧教育资源共建共享、多元主体协同育人等关键命题的实践逻辑。从技术赋能的视角出发，构建沉浸式学习场景开发、智能教学设计优化、动态学习评价体系创新等实践框架，既为教师提供虚实融合的教学案例与工具应用指南，又为区域教育管理者呈现资源共享促进教育均衡的典型范式。书中深度融合新兴技术应用与本土化实践，既剖析教育元宇宙、生成式人工智能等技术重塑知识传递的底层逻辑，也论证数智化转型对师生角色和教学流程的深层影响。
作为理论与实践相结合的指导手册，本书的价值不仅在于提供课堂转型的微观策略，更在于构建宏观层面教育数智化转型的方法论，为教师专业发展、教育治理现代化及未来教育生态构建提供系统性解决方案，是推动教育数智化升级的重要参考。

前　言
本书立足教育数智化转型背景，以广州市数智赋能教学十百千万人才培养工程为依托，系统性探索人工智能、元宇宙、数智技术等新兴技术领域重构基础教育的创新路径。全书聚焦教师数字素养提升与教学范式变革，揭示生成式人工智能工具重塑课堂交互、智慧教育资源共建共享、多元主体协同育人等关键命题的实践逻辑。从技术赋能视角出发，构建沉浸式学习场景开发、智能教学设计优化、动态学习评价体系创新等实践框架，既为教师提供虚实融合教学案例与工具应用指南，又为区域教育管理者呈现资源共享促进教育均衡的典型范式。书中深度融合前沿技术应用与本土化实践，既剖析教育元宇宙、生成式人工智能等技术重塑知识传递的底层逻辑，也论证数智化转型对师生角色、教学流程的深层影响。作为理论与实践结合的指导手册，其价值不仅在于提供课堂转型的微观策略，更在于构建宏观层面教育数智化转型的方法论，为教师专业发展、教育治理现代化及未来教育生态构建提供系统性解决方案，是推动教育数智化升级的重要参考。
本书共八章，深入探讨了新技术在教育中的应用，聚焦教师数字素养的提升途径。
第一章介绍了教育元宇宙的概念与应用，为教学提供沉浸式学习体验创设的思路；第二章讲述生成式人工智能在教育中的应用，该应用有助于提高教学效果；第三章着眼于新型数智技术应用，分析了技术如何为智慧课堂带来新的可能性，以及交互式动画和视频教学资源的获取方法；第四章讨论了中小学人工智能教育的普及与创新的重要性，强调了培育创新型人才的必要性；第五章聚焦于数智赋能广州教育的高质量发展，展示了国家、省、市教育平台如何实现资源共享，促进教育的高质量发展；第六章阐述了数智化教学设计的流程和实施策略，为教师提供了实用的指导；第七章关注数智化学习评价，探讨了如何利用技术手段进行更有效的学习成果评估；第八章讨论了数智化协同育人的概念，强调了不同教育主体之间的合作对于提高教育质量的重要性。
本书不仅为中小学教师提供了新技术的深入应用方法与案例分析，也为政策制定者和教育管理者提供了关于教育数智化转型的策略和思考。通过这些内容，读者可以了解到基础教育数智化转型的路径，以及这一转型如何塑造未来的教育模式。多方力量共同推动教育的数智化转型。
在本书编写过程中，广州市教育局和广州市电化教育馆给予了大力支持，并组织精干教师团队参加本书编撰工作，刘峰、王同聚、罗航担任本册主编，并负责书稿的最后审定。具体编写成员如下：第一章：王同聚、董琳雪、冯思韵、陈新江；第二章：罗航、支媛、许月媚、陈泽鸣、陈冠宇、沈明、叶小微；第三章：冯晶琛、陈娟娟、庄晓华、罗通亮、张键飞、谷哲妮、蒋杏仪；第四章：严佩宜、伍婉秋、卢健洪；第五章：罗胜涛、
容梅、凌震、关绮雯、李秀华、叶秀媚、肖婷婷、张惠平；第六章：苏国东、康平、
梁靖韵、廖志、周雁姬、黄楠；第七章：赵旋、吴晓玲、尹晓华；第八章：杨君、黎红苑、
钟秀芬、倪金霞、林茵、余华伟。感谢各位教师的辛勤付出！特别感谢华南理工大学
陆芳教授、华南师范大学王冬青教授、广州市第七十五中学容梅正高级教师在书稿的框架设计和撰写过程中给予精心指导！特别感谢华南师范大学教育信息技术学院院长、博士生导师柯清超教授为本书作序！特别感谢中国教育科学研究院曹培杰博士为本套丛书作序！

作者简介
刘峰，现任广州市电化教育馆馆长，北京师范大学在读教育博士，获评教育部全国优秀教师，被广州市政府认定为持A证享受津贴的高层次人才，被广州市南沙区认定为享受津贴的教育专家。有丰富的教育数智化转型的实践与管理经验，坚持创新驱动，强调数智技术与教学实践的深度融合，注重数据的科学应用与教育决策的结合。聚焦智能教育生态系统构建，以教育新基建赋能高质量发展为核心理念，构建技术教学治理三位一体的数智化转型框架，创新双螺旋人才培养模式构建技术素养与科学思维协同发展机制，致力于通过数智技术重构教育时空维度，培养具有数字生存力、科学探究力和智能创造力的未来公民，荣获2025年广东省学校优秀教学成果奖（基础教育类）特等奖。

王同聚，广州市电化教育馆正高级教师，中国知网高被引学者Top1%，南方科技大学、华南师范大学、广州大学、广东技术师范大学兼职教授和硕士生导师，广东省中小学新一轮十百千万人才培养工程首批名教师培养对象优秀学员，广东省名教师工作室主持人，广州市基础教育系统名教师，广州市名教师工作室主持人，全国十佳科技教师，全国杰出、全国十佳机器人教练，全国创客教育领军人物。中国教育技术协会创客教育专业委员会副会长，中国教育技术协会人工智能专业委员会常务理事，中国教育信息化产业技术创新战略联盟、粤港澳大湾区STEM教育联盟常务理事，华人探究学习学会常务理事，智创空间创始人。
曾荣获2014年和2018年基础教育国家级教学成果奖二等奖各1项；广东省学校优秀教学成果奖（基础教育类）特等奖3项、一等奖1项、二等奖2项；在《电化教育研究》《中国电化教育》《现代教育技术》等学术期刊发表论文60余篇，其中在中文核心期刊或CSSCI来源期刊发表论文19篇，被中国人民大学复印报刊资料《中小学教育》全文转载和索引4篇；获得发明专利或著作权登记9项；编著出版人工智能与STEM教育教材著作16部，其中担任粤教版《普通高中信息技术教科书　选择性必修4　人工智能初步》核心作者；主持或作为主要研究人员承担国家级、省级、市级课题研究20余项，其中主持全国教育科学十三五规划2020年度教育部重点课题面向中小学人工智能教育的教师培养与教学策略研究。

罗航，广州市电化教育馆副馆长，中学高级教师，中国教育技术协会创客教育专业委员会副秘书长。曾获2018年基础教育国家级教学成果奖二等奖，2017年、2025年广东省学校优秀教学成果奖（基础教育类）特等奖。主持广州市教育科学规划2022年度一般课题双减背景下教师智能素养培养与提升策略研究。作为主要研究人员承担全国教育科学十三五规划2020年度教育部重点课题面向中小学人工智能的教师培育与教学策略研究等6项国家、省、市级课题的研究工作，《面向教师智能素养提升的混合培训模式构建与应用研究》等多篇论文发表在省级以上期刊。编著出版《AI+劳动实践项目与跨学科创新应用》等图书3部。

目　录
丛书序
本书序
前　言
作者简介
| 第一章 |　教育元宇宙：虚实融生的课堂教学新样态 1
第一节　元宇宙的起源及其发展 3
第二节　教育元宇宙的技术应用 9
第三节　教育元宇宙的应用特征 13
第四节　教育元宇宙的应用案例 15
| 第二章 |　生成式人工智能：技术赋能的教育新生态 33
第一节　从人工智能到生成式人工智能 35
第二节　生成式人工智能在教育教学应用中的风险与挑战 39
第三节　生成式人工智能在教育教学中的多场景应用案例 42
| 第三章 |　新型数智技术集群：智慧课堂新样态 75
第一节　基于智慧纸笔的数智化教学场景实践 77
第二节　高速扫描仪：资料管理、作业批改与考试阅卷的革新 83
第三节　无感知采集与AI分析评价系统 92
第四节　无终端AI互动教学系统 101
第五节　交互式动画技术在教学中的应用 107
第六节　智能化视频教学资源的制作与应用 111
第七节　数智技术教学应用实践案例 118
| 第四章 |　人工智能教育：中小学人工智能的普及与创新 127
第一节　中小学人工智能课程教学的现状与发展 129
第二节　中小学人工智能课程教学存在的问题与应对策略 130
第三节　广州市中小学人工智能普及教学解决方案 134
第四节　人工智能课程创新教学模式 141
第五节　基于人工智能教学平台的实践应用教学案例 151
| 第五章 |　教育平台融通：托举广州教育高质量发展 167
第一节　国家中小学智慧教育平台 169
第二节　粤教翔云数字教材应用平台的功能与特色 171
第三节　粤教翔云数字教材应用平台的高质量应用策略 176
第四节　广州市网络学习空间的建设与应用 182
第五节　区域个性化智能教学平台的特点与应用 186
第六节　典型案例与分析 200
| 第六章 |　数智化教学设计：创新实施新路径 218
第一节　数智化教学概述 220
第二节　数智化学情分析 222
第三节　数智化教学策略 224
第四节　数智化教学活动设计 229
第五节　数智化教学实施案例 233
| 第七章 |　数智化学习评价：数据驱动的评价新范式 253
第一节　多模态学习评价数据的采集 255
第二节　学习数据的分析 261
第三节　学习评价的可视化与解释 274
| 第八章 |　数智化协同育人：多元主体的新机制 284
第一节　学生数字素养的内涵 286
第二节　数智化协同育人路径 292
第三节　数智助力协同育人应用案例 296