随着人工智能、“互联网+”、大数据等新兴技术的快速发展及在教育领域的应用,学习环境朝着智能化的方向变革与发展,智慧教育理念应运而生。智能技术作为教学变革的核心驱动力,深刻改变了教育形态。推进新技术与教育教学的深度融合,真正实现从融合应用阶段迈入创新发展阶段,不仅实现常态化应用,更要达成全方位创新。在智慧教育理念和相关政策的支持与指导下,如何发挥技术优势,变革传统教学模式,创新教学思路与方法,构建教学模式逐渐成为教育技术学界的热点研究方向。不仅如此,教学模式的实施离不开支撑资源及工具的支持,智能支撑工具和学习资源如何赋能教学、有效支持教学模式的实施也成为研究热点。本研究围绕高中物理智慧教学模式及智能支撑工具与资源进化模型开展研究,在综述国内外相关文献,以及调查分析高中物理学习现状、问题与成因的基础上,构建出智能技术支持下高中物理不同课型的智慧教学模式。在此基础上,从支撑深度学习、支撑数据采集、支撑精准评价等方面剖析智能支撑工具改进途径,设计高中物理智能支撑工具。此外,分析高中物理智慧教学模式支撑资源及进化机理,为有效优化课堂教与学的环境,转变教学方式,提升学习效率,优化学习资源配置提供依据。最后,进行了应用实践及策略总结。论文主要研究成果包括:（1）高中物理教学模式构建研究。针对当前高中物理教学主要存在教学思路与方法陈旧、缺少有效开展精准化评价和个性化学习的路径与方法,学生学习兴趣不足等现实问题,从支持深度学习、基于学科图谱的支撑数据采集、支撑个体学习画像刻画等方面提出了高中物理教学模式的构建方向,从学习逻辑设计、智能工具赋能教学、课堂教学组织结构重构、基于大数据的精准评价等方面提出高中物理教学模式构建思路,并构建了问题驱动的概念规律探究教学模式、基于虚拟仿真的实验探究模式和基于知识图谱的系统复习教学模式三种课型的智慧教学模式,为学习者深度理解知识、体验应用知识、归纳探究知识,以及复杂问题系统探究、创新思维能力培养等提供了切实可行的教学模式。（2）高中物理智能支撑工具设计研究。智能支撑工具是支持智慧教学模式实现的物质基础,是构成智慧教学模式的必不可少的关键要素,在一定程度上决定智慧教学模式的结构、流程与功能,直接影响高中物理智慧教学模式的落地与实现。本章则主要围绕智能支撑工具这一关键部分而展开。针对高中物理教与学缺乏复杂问题探究等智能工具的困境,基于对高中物理学科知识本体分析,针对高中物理电磁学、力学、光学三个模块,分别厘清了需要智能技术赋能的融合点,并设计出了具有高逼真、强交互,能够支持深度沉浸式、体验式学习的智能支撑工具,破解当前高中物理教学缺乏疑难知识理解及复杂问题探究的资源工具的问题,为高中物理教学模式构建提供有效技术支持。（3）高中物理智慧教学模式支撑资源进化研究。针对智慧学习环境下,满足学习者多种需求,促进学习者发展和智慧成长的高中物理智慧教学模式支撑资源应如何组织与优化的问题,建立了一种面向真实智慧学习场景,支持学习者资源多目标优化的学习资源进化模型。该模型在高中物理现有学习资源问题剖析基础上,提出了高中物理智慧教学模式支撑资源结构,以及学习路网资源与教学套件资源的主要内容,基于生态学进化视角从学习者分析、学习环境分析、学习内容分析、资源需求分析四方面作为资源进化依据,对学习资源设计进行分析,从学习资源评价、学习资源竞争、学习资源关联、学习资源聚合四方面对学习资源持续进化进行设计。支持根据学习者个人需求等学习大数据动态调整学习资源内容和结构,使得每个学习者都能够在资源的支持下,在原有的知识基础之上得到最佳的学习效果,促进学科知识体系和能力体系的自主建构。（4）高中物理智慧教学模式和智能支撑工具应用实证研究。针对所提出的智慧教学模式及智能支撑工具怎样应用的问题,针对电磁学、力学、光学疑难问题,设计了应用智能支撑工具支撑智慧教学的案例。并在吉林省Y中学进行实践应用。选择基本情况相同的两个班级作为实验班和对照班进行实验,基于实证案例,从教师和学习者两个维度进行了效果分析。实证结果显示,教师合理应用高中物理智慧教学模式和智能支撑工具组织教学,能够有效提高学习者的学习兴趣和态度,知识体系和能力体系建构得更加完善。同时学生应用智能支撑工具与进化资源能够进一步完成个性化的认知与探究活动。