科学思维作为物理学科核心素养的四大关键主题之一,包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。物理模型在学生物理问题解决过程中具有极为重要的作用。物理问题的解决通常是高三学生复习物理的主要内容,合理应用物理模型解决问题有助于学生物理知识的学习巩固与迁移应用,促进学生物理学科核心素养水平的提升。在梳理已有研究的基础上,本研究分析了在高三物理教学中的“应然”要求,通过设计调查工具完成对样本高三学生的问卷调查和教师访谈调查,得出了高三学生物理模型应用的“实然”现状。高三物理复习中物理模型应用现状调查问卷从物理复习情况、物理模型认同情况、物理模型认知情况、物理模型运用意识等四个维度进行建构与设计,通过初测问卷修订完善后形成正式问卷并实施调查。调查结果显示,问卷的一致性系数为0.947,取样切适性量数（KMO）值为0.942,问卷具有良好的信度与效度,可以较好地反映高三物理复习中物理模型的应用现状及其存在的问题。调查结果发现高三学生对基础物理模型认知不够深入;高三复习中学生缺少物理模型的建构意识;教学中关于物理模型的科学思维容易被忽略;学生物理模型迁移应用存在困难。而且学生应用物理模型在性别和学校之间存在一定的差异,学生的物理学习满意程度与学生能很好地应用物理模型解决物理问题之间存在正相关关系。根据高三物理复习中物理模型应用存在的问题,本研究提出解决的对策主要有:（1）引导高三学生对高中涉及物理模型进行全面地总结;（2）引导学生在习题中自主建构物理模型;（3）培养学生应用典型物理模型解决问题的科学思维;（4）物理模型教学中使物理模型情景化。根据上述策略本研究开展了“斜面模型”、“机车启动问题”、“万有引力定律及其应用”等内容的高三物理教学设计案例,分别从不同角度呈现了在高三物理教学中引导学生应用物理模型解决问题的方法与途径,可以供在三复习过程中的教师参考实践。