本書聚焦生成式人工智能（GAI）賦能學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新路徑，系統(tǒng)闡述其與各學(xué)科融合的基礎(chǔ)和核心機(jī)制，同時(shí)詳細(xì)介紹了學(xué)科匹配及教師新角色技能。通過語義理解技術(shù)、圖像分析技術(shù)、程序化問題解決技術(shù)等 10 項(xiàng)前沿技術(shù)，結(jié)合各學(xué)科的真實(shí)教學(xué)案例，本書全面展現(xiàn)了 GAI 在個(gè)性化學(xué)習(xí)資源生成、智能作業(yè)批改、跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐等場(chǎng)景中的應(yīng)用范式。此外，書中還配套提供了 DeepSeek、文心一言、豆包和即夢(mèng) AI 等主流 GAI 工具的教學(xué)適配方案。這些方案旨在幫助教師突破技術(shù)認(rèn)知壁壘，快速掌握 AI 賦能學(xué)科實(shí)踐的革新方法，從而為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供實(shí)踐范本。本書適合渴望提升數(shù)智化教學(xué)能力的一線教師、學(xué)校管理者及教育研究者閱讀。

李余仙：中共黨員，特級(jí)教師，正高級(jí)教師，廣東省基礎(chǔ)教育名師工作室主持人，全國(guó)科學(xué)骨干教師，廣東省全科骨干教師。現(xiàn)任廣東中山東區(qū)教體事務(wù)中心副主任，兼任華南師范大學(xué)兼職教授和校外碩士生導(dǎo)師，北京師范大學(xué)（珠海校區(qū)）、廣東第二師范學(xué)院、中山市教師發(fā)展中心兼職教師，廣東省科協(xié)第十次代表大會(huì)代表，廣東教育學(xué)會(huì)理事，廣東教育學(xué)會(huì)科技教育專業(yè)委員會(huì)常務(wù)理事，廣東教師資格證考官，中山市教育質(zhì)量測(cè)評(píng)項(xiàng)目專家，中山市教育科研專家，中山市科協(xié)第九屆委員會(huì)常委。主編或參編著作和教材14部，包括《基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)STEM教學(xué)》《課堂智變：生成式人工智能賦能學(xué)科實(shí)踐》《名師工作室建設(shè)指南》《人工智能教育》等；在《中國(guó)德育》《中國(guó)教師報(bào)》《實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器》等刊物發(fā)表文章 20余篇；獲市級(jí)教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省市級(jí)教育科研成果獎(jiǎng) 6 項(xiàng)。先后受邀在西藏、新疆、寧夏等10個(gè)�。ㄗ灾螀^(qū)）開展送課或?qū)ｎ}講座100多場(chǎng)。

第一章 GAI 與學(xué)科融合基礎(chǔ)　/ 01
第一節(jié)　GAI 的核心機(jī)制與學(xué)科應(yīng)用前景　/ 02
一、GAI 的底層邏輯：大型語言模型與深度學(xué)習(xí)　/ 02
二、GAI 的關(guān)鍵能力：自然語言處理與模式識(shí)別　/ 08
三、GAI 的應(yīng)用前景　/ 12
應(yīng)用案例 1：GAI 動(dòng)態(tài)分層精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)踐　/ 13
應(yīng)用案例 2：GAI 驅(qū)動(dòng)的全流程教學(xué)管理優(yōu)化　/ 14
應(yīng)用案例 3：GAI 賦能的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐　/ 15
第二節(jié)　學(xué)科特點(diǎn)與 GAI 的匹配分析　/ 17
一、文科學(xué)科的 GAI 賦能路徑　/ 17
二、理科學(xué)科的 GAI 融合路徑　/ 23
三、藝術(shù)學(xué)與體育學(xué)學(xué)科的 GAI 創(chuàng)新應(yīng)用　/ 26
第三節(jié)　教師在學(xué)科實(shí)踐中的新角色與新技能要求　/ 31
一、教師角色的轉(zhuǎn)變　/ 31
二、教師的新技能要求　/ 35
三、教師的專業(yè)發(fā)展路徑　/ 42

第二章 GAI 賦能文科教學(xué)實(shí)踐：語義理解與圖像分析技術(shù)　/ 46
第一節(jié)　智能文本生成與批改　/ 46
一、GAI 輔助文科文本生成的理論基礎(chǔ)與批改技術(shù)原理　/ 47
二、GAI 在語文、英語教學(xué)中的應(yīng)用場(chǎng)景　/ 50
三、GAI 在語文、英語教學(xué)中的應(yīng)用案例　/ 54
應(yīng)用案例 1：智能輔助續(xù)寫——生成多種“開頭”寫作風(fēng)格　/ 54
應(yīng)用案例 2：古文學(xué)習(xí)“助推器”——提高文言文學(xué)習(xí)效率　/ 55
應(yīng)用案例 3：作文批改——實(shí)時(shí)精準(zhǔn)批改　/ 56
應(yīng)用案例 4：情景對(duì)話——?jiǎng)?chuàng)設(shè)“真實(shí)情境”　/ 57
應(yīng)用案例 5：寫作批改，精準(zhǔn)攻克中式英語表達(dá)　/ 58
應(yīng)用案例 6：跨文化交際模擬——培養(yǎng)“跨文化交際能力”　/ 59
第二節(jié)　智能資料分析與呈現(xiàn)　/ 62
一、智能資料分析與呈現(xiàn)在文科教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值　/ 62
二、智能資料分析與呈現(xiàn)促進(jìn)教和學(xué)方式轉(zhuǎn)變的實(shí)施策略　/ 64
三、智能資料分析在文科教學(xué)中的應(yīng)用案例　/ 66
應(yīng)用案例 7：使用 DeepSeek 檢索關(guān)于大運(yùn)河的經(jīng)典史料　/ 66
應(yīng)用案例 8：對(duì) DeepSeek 檢索的文本進(jìn)行“二次加工”　/ 68
應(yīng)用案例 9：學(xué)生使用人工智能評(píng)價(jià)大運(yùn)河　/ 70
應(yīng)用案例 10：借助 DeepSeek 生成模擬法庭　/ 71
第三節(jié)　智能圖像生成與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用　/ 73
一、智能圖像生成與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值　/ 73
二、智能圖像生成與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景　/ 75
三、智能圖像生成與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用案例　/ 76
應(yīng)用案例 11：數(shù)字化博物館學(xué)習(xí)之旅　/ 76
應(yīng)用案例 12：基于“720 云”平臺(tái)虛擬現(xiàn)實(shí)的地理實(shí)踐活動(dòng)　/ 78
應(yīng)用案例 13：借助 GAI 創(chuàng)作舞臺(tái)劇　/ 79
四、項(xiàng)目實(shí)施步驟　/ 80

第三章 GAI 賦能理科教學(xué)實(shí)踐：程序化問題解決與實(shí)操模擬技術(shù)　/ 83
第一節(jié)　定理、定律推演與習(xí)題解決　/ 83
一、數(shù)學(xué)定理怎么教　/ 84
應(yīng)用案例 1：勾股定理教學(xué)　/ 84
二、物理規(guī)律怎么學(xué)　/ 86
三、綜合問題怎么解　/ 95
應(yīng)用案例 2：密碼中的數(shù)學(xué) 　/ 97
應(yīng)用案例 3：一次函數(shù)與二元一次方程　/ 99
第二節(jié)　學(xué)科模型構(gòu)建與過程預(yù)測(cè)　/ 102
一、GAI 賦能生物學(xué)科模型構(gòu)建與過程預(yù)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景　/ 102
應(yīng)用案例 4：GAI 賦能神經(jīng)沖動(dòng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)　/ 103
應(yīng)用案例 5：GAI 賦能生物學(xué)大概念教學(xué)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)　/ 106
應(yīng)用案例 6：GAI 賦能生物學(xué)科實(shí)施微觀動(dòng)態(tài)過程實(shí)時(shí)診斷教學(xué)　/ 107
應(yīng)用案例 7：GAI 賦能生物學(xué)教學(xué)新機(jī)遇——知識(shí)大爆炸時(shí)代促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性思維與工程學(xué)思維落地　/ 110
二、GAI 賦能化學(xué)學(xué)科模型構(gòu)建　/ 113
應(yīng)用案例 8：GAI 賦能高危化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新路徑　/ 115
應(yīng)用案例 9：GAI 驅(qū)動(dòng)化學(xué)教學(xué)創(chuàng)新　/ 118
第三節(jié)　智能實(shí)操模擬與本質(zhì)分析　/ 121
一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)　/ 121
二、GAI 賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)的技術(shù)路徑　/ 122
三、實(shí)操模擬的本質(zhì)特征分析　/ 125
四、應(yīng)用案例分析　/ 130
應(yīng)用案例 10：虛擬實(shí)驗(yàn)室——小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)　/ 130
應(yīng)用案例 11：天文觀測(cè)模擬——太陽系探索實(shí)踐　/ 130
應(yīng)用案例 12：跨學(xué)科整合——生態(tài)系統(tǒng)的虛擬構(gòu)建　/ 131