当今教育正处于变革的关键时期,通过加强信息化建设,朝着现代化方向更快地前行,是我国教育改革的方向。2018年颁布的《普通高中地理课程标准（2017）》强调提高受教育对象的GIS应用水平,同时也提出了要培养学生的空间思维能力。而作为信息技术中重要系统的GIS,它强大的空间性与地理学所要求的空间思维能力有较好的贴合。GIS的空间定位、空间比较和空间分析等强大优势,可促进学生空间思维能力发展。怎样可以更好地运用GIS系统技术辅助课堂教学,提高学生的空间思维能力,是众多一线教师值得探讨的问题。鉴于此,笔者进行本课题的研究。在本课题研究过程中,笔者综合应用多种科学的调查研究方法,对目前高中生地理空间思维能力现状、以及是否运用GIS进行教学而产生的学生差异等内容开展调查研究,并根据多元智能理论、建构主义理论和情景教学理论,将GIS的功能细化为三个方面,分别针对地理空间思维能力的三个维度讨论GIS应用于地理空间思维能力培养的可行性,提出GIS提高受教育对象空间思维能力的对策,并完成了应用GIS系统技术的教学模式流程设计,结合本文的研究结果和实际的教材内容,完成了两个教学案例的设计。为验证GIS系统技术提升高中生地理空间思维能力培养的有效性,笔者采用实验研究法对实验班和对照班开展教学实验,将融合GIS技术的高中地理教学案例应用于实验班,对照班则采用无GIS技术融合的传统教学方式。本研究以山东省菏泽市定陶区第一中学高二年级选课组合为“物理生物地理”两个班学生（106人）为研究对象,在开展实验之前,笔者从历年的高考地理试卷中筛选题目作为测试问卷,完成所有学生地理空间思维能力的测试,结果表明两个班级的学生的地理空间思维能力大致相近后,实验班运用GIS技术开展为期15周的地理课堂教学,而另外对照班完全采用传统的教学模式。实验结束后,再次借助调查问卷对所有学生进行测试,从而验证培养策略的有效性。从地理空间思维能力方面着手,对两个班级的学生进行测试结果的对比分析,再结合对GIS辅助教学实际情况的调查资料可得到以下结论:1.GIS辅助教学有助于增强高中生地理空间思维能力;2.GIS辅助教学有助于培养人的地理空间定位思维能力和地理空间比较思维能力;3.GIS辅助教学在改善地理空间综合分析思维能力方面不具有显著的效果。本研究还存在不足:实验仅在两个班内开展,整体的范围较小;实验周期相对较短还存在一定的应用局限性,在今后将扩大研究对象范围和延长研究周期作出进一步的实践研究,以促进模式的完善。