目的 本研究探讨了人工智能与数字孪生技术在青少年美育中的应用，旨在提供沉浸式、互动式、个性化的学习体验。研究结合了认知发展理论、社会文化理论等以优化美育教育效果。方法 首先，运用文献研究法梳理人工智能和数字孪生技术的理论内涵及其与美育的理论联系;其次，通过案例分析法总结数字孪生等技术在美育设计领域的典型应用实例与应用场景;最后，利用模型构建法探索了数字孪生技术赋能下的青少年美育系统，着重研究了技术与教育的互动和技术应用于实际教育环境中的挑战。结果 人工智能与数字孪生技术的融合提升了青少年的美育体验，增强了学习的沉浸性和互动性，并通过提供个性化学习路径促进了青少年的认知、情感，以及社会的发展。同时，这些技术与教育理论相协调，为美育教育带来了新的范式。结论 人工智能与数字孪生技术在青少年美育设计中的应用具有的重要时代意义。它们不仅突破了时间和空间的限制，实现了全方位的美育设计，而且有效地促进了美育的数字化升级。此外，这些技术为青少年提供了全新的美育体验，有助于其在数字和文化素养交织的世界中全面发展。