2017版的普通高中地理课程标准中,强调学生要有运用空间——区域的观点来认识地理环境的思维方式和能力,拥有较好的空间思维能力有助于学生构建地理学科思维模式。同时,课程标准中也强调深化信息技术的应用,信息技术走进普通高校的课程教学中是未来学生学习的必然趋势。而GIS技术具有多源空间信息融合、空间信息多维表达和空间分析与决策的独特优势,可促进学生空间思维能力发展。因此,利用GIS辅助教学以此促进高中生地理空间思维能力培养的实验研究就显得十分重要。通过对GIS辅助教学的文献和有关地理空间思维能力的文献进行研究后,并对中学地理教师利用GIS培养高中生地理空间思维能力的教学现状进行调查,发现中学地理教师利用GIS辅助教学以培养学生地理空间思维能力的意识和行动不强,于是构建了地理空间思维能力的分类体系,将地理空间思维能力分为地理空间定位思维能力、地理空间想象思维能力和地理空间分析思维能力。根据GIS多源空间信息融合、空间信息多维表达和空间分析决策的独特点,提出针对三种不同类型的地理空间思维能力的培养策略,并设计了两个教学案例。以地理空间思维能力测试题为研究工具,以山西省晋中市灵石一中高二年级两个班学生(共106人)为研究对象,对实验班和对照班进行地理空间思维能力的实验前测,确定两个班级地理空间思维能力水平接近后,实验班利用GIS学习软件进行地理课堂教学,而对照班采用传统的教学方式进行地理课堂教学。实验结束后,对实验班和对照班学生进行地理空间思维能力的实验后测。通过对比实验班和对照班学生的地理空间思维能力的前后水平差异进行分析,以及对利用GIS辅助教学的现状调查结果分析可得:一、GIS辅助教学能够促进高中生地理空间思维能力的培养。二、GIS辅助教学能够显著地提高学生地理空间定位思维能力和地理空间想象思维能力。三、GIS辅助教学对提高学生地理空间分析思维能力不明显。四、利用GIS技术进行教学,能够丰富教师的教学方式。与此同时,笔者也指出了研究中由于实验时间和自身能力有限对本研究的影响,并提出了展望。