中华人民共和国教育部在2020年5月,颁布了修订版《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》,阐明了物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面,是对三维目标的完善和提升。物理学科核心素养不仅是学生学习物理课程应达到的目标,而且也是指导教师教学设计的重要依据。教学设计的研究有助于教学方式的改变,有助于解决目前存在的高中物理教学的具体问题。因此努力探索和研究基于高中物理核心素养的教学设计,是推行当前的教学课堂的改革、提升学生物理学科核心素养的重要需求。文献调研发现尽管基于核心素养的教学设计及实践已有深入研究,但极少有专门针对高三物理专题复习教学设计的研究报导,也缺少长周期的高三教学设计实施具体落实的报告。因此,笔者根据教育实践理论,结合多年教学经验及教学现状,提出了基于物理学科素养的高三物理复习教学设计的理论步骤和框架,实践效果明显。为一线教师课堂教学的改革提供思路。为了能够设计可以具体实施的教学设计框架,笔者进行了教学理论研究、物理学科核心素养研究、和教学设计的理论研究,同时对高三学生与一线教师就学生学习现状与教师落实核心素养教学设计现状进行了问卷调查,并对调查结果进行了系统分析。再结合多年高三物理教学经验,笔者创设了“教学小回路”等优化教学设计的环节,设计了基于物理学科素养的高三物理专题复习教学设计的理论步骤与理论实施框架。为了进一步将理论应用于实践,笔者以高中力学实验复习专题、力学综合专题、电学实验专题、电磁感应综合专题等为内容,进行了时长为一学期的教学实践对比。教学实践研究表明,笔者设计的教学框架、和教学设计能够提升高三学生的物理成绩,并且在实践教学时间较长的情况下,实验组对照组成绩差异更为显著,实验组学生物理知识更有系统性,模型构建和物理应用迁移能力得到提升,落实了对学生物理学科核心素养的培养。最后,笔者对研究过程进行了总结反思,并对后续的进一步研究提出方向,以教学研究带动教学改进,为广大的一线物理教师继续提供案例分析、教学设计来促成学生物理核心素养的发展。