地理学是一门研究地理环境以及人地关系的综合性科学,其突出的特性在于空间性,以空间视觉认识地理环境,分析地理问题是学习地理应重点掌握的能力。地理空间思维作为地理学的基本思维,是地理学科核心素养培育要求的重要组成内容,也是中学生学习地理需要养成的能力之一。但是,整体来看,当前中学生的地理空间思维能力依然有可提升的空间,学生的地理空间思维能力的培养方式还有待改善。而GIS独特的空间性特征和强大的空间分析功能如空间数据的可视化、叠置分析、缓冲区分析、三维分析等,在帮助中学生建立空间视觉、进行空间规划、解决地理问题、提升空间素养方面具有独特的优势,因此,研究GIS在培养中学生地理空间思维能力方面的应用是非常必要的。首先,文本在对国内外相关研究进行梳理和总结的基础上,结合地理学科特性和学生认知发展特点划分了地理空间思维能力的各个维度,并对各个类型的地理空间思维进行了概念的界定,包括地理空间感知思维能力、地理空间比较思维能力、地理空间综合思维能力、地理空间决策思维能力。其次,本文分析了GIS技术与地理空间思维能力的关系,整理分析了GIS功能与地理空间思维能力的对应性,具体细化到地理空间思维能力的各个维度,由此结合GIS的功能从四个维度上提出了基于GIS培养中学生地理空间思维能力上的优势。最后,本文在结合GIS在培养地理空间思维能力的优势基础上,提出了基于GIS培养地理空间思维能力的构想,包括培养目标、培养原则、培养策略,并结合提出的培养策略,从感知、比较、综合、决策四个空间思维的维度上设计了四大教学案例,以期为中学地理科学研究和一线教师进行地理空间教学提供指导。