当今世界教育形势变化迅速,各国对人才的定义和需求正发生剧变,世界各国纷纷聚焦于核心素养,全面培养和提升学生的核心素养显得刻不容缓。数学由于其独特的学科特点,对培养学生的创新思维、批判思维以及问题解决等核心素养方面具有其它学科无法替代的作用。作为数学核心素养之一的直观想象素养,它在衡量学生质疑能力与创新思维方面具有举足轻重的地位,然而高中生在它上面的表现情况却不乐观,所以提升高中生的数学直观想象素养迫在眉睫。本研究旨在对高中生数学直观想象素养的发展特点进行挖掘,这不仅能为教师对学生数学直观想象素养的培养策略提供实践参考,还可以为有关数学直观想象素养的考试评价提供一定的理论参考。本研究先利用文献分析法构建高中生数学直观想象素养的评价框架,然后从内涵结构、情境类型以及水平层次三个维度编制研究工具实施调查,利用统计分析法对高中生数学直观想象素养发展的总体表现、年级、性别及文理科等方面进行分析,并进一步回应其发展中存在的主要不足与提升策略,具体研究结论如下:（1）高中生的数学直观想象素养总体表现一般。在结构维度上,学生的几何直观整体表现要优于数形结合的整体表现,而在空间想象上的表现最差。在情境维度上,高中生数学直观想象素养在科学情境上表现好于在个人情境上的表现。在水平维度,处于水平零的学生占21.05%;处于水平一的学生占38.89%;处于水平二的学生占37.43%;处于水平三的学生占2.63%。（2）随着年级升高,高中生数学直观想象素养水平显著提升。在结构维度上,高三在数形结合上的表现显著好于高二,高二在几何直观和空间想象上的表现显著好于高一。在情境维度上,高三和高二在个人情境上的数学直观想象素养表现显著好于高一,高三在科学情境上的表现显著好于高二、高二显著好于高一。在水平维度上,高一学生达到水平一的占69.64%,达到水平二的占25.89%,未有达到水平三的学生,高二学生达到水平一的占80.33%,达到水平二的占41.8%,达到水平三的占2.46%,高三学生达到水平一的占87.04%,其中水平二是高考重点考查的水平,达到水平二的占52.78%,而水平三仅占5.56%。（3）高中生数学直观想象素养在性别上不具有统计意义的显著差异。在结构维度上,男生在数形结合上的表现与女生基本一致,但男生在几何直观上的表现稍好于女生,女生在空间想象上的表现稍好于男生。在情境维度上,男生在个人情境上的数学直观想象素养表现好于女生,而在科学情境上男女生的表现基本保持一致。在水平维度上,女生在水平零和水平一上所占百分比多于男生,而在水平二上所占的百分比低于男生。（4）高中生数学直观想象素养总体上不存在统计意义下的文理科显著差异。在结构维度上,理科生的数学直观想象素养表现在三个结构上均比文科生要好,但差异未达到显著,仅高一理科生在数形结合和几何直观上的表现显著比文科生好。在情境维度上,理科生在科学情境和个人情境上的数学直观想象素养表现都好于文科生,但仅在科学情境上呈显著性差异。在水平维度上,理科生达到水平一和水平二的百分比明显高于文科生,理科生达到水平三的百分比稍高于文科生。（5）研究发现高中生的数学直观想象素养发展主要存在如下三个不足:无法对直观想象素养的相关数学概念做出精准辨析;无法在用图形描述实际问题中展现扎实作图基本功;无法根据问题特征用精炼的数学语言全面解决问题。基于不足,本研究提出促进高中生数学直观想象素养发展的如下三个策略:利用实物和信息技术加强直观想象素养的数学概念理解;开展直观想象素养的数学活动促进动手实践与数学表达;利用高中生直观想象素养的发展特点合理进行因材施教。