良好的地理空间认知能力是促进地理学课程核心素养形成和发展的保证,是学生能否分析与解决问题的关键,注重地理空间认知能力的培养有助于学生在地理的视角中理解与欣赏其自身所生活的世界,从而落实学习对终身发展有益的地理的教学宗旨。地理空间认知能力的培养是地理教学中必不可少的关键内容,但是,由于受到诸多方面的约束而不能获得其应有的重视。因此,研究如何更好地培养学生地理空间认知能力,具有重要的现实意义。在此背景下,本文主要采用了文献分析法、问卷调查法、数据分析法等研究方法,对高中生地理空间认知能力的构成要素、培养现状、培养方法、实施案例及其实施成效等一系列问题展开了较为系统的深入研究。（1）本文在对地理空间认知能力概念进行界定的基础上,对其构成要素进行了整体划分,即地理空间要素认知能力（包括要素位置认知能力、要素特点判识能力和要素组合概括能力）、地理空间格局认知能力（包括空间分布认知能力和空间结构认知能力）和地理空间决策认知能力（包括表征工具使用能力和制定地理决策的能力）。并且对高中地理课程标准中关于地理空间认知能力的要求及其在教材中的整体体现进行了梳理。（2）通过学生问卷和教师访谈结果对目前高中生地理空间认知能力的培养现状进行分析,得出以下结论。第一,学生地理空间认知能力各要素的掌握水平不同,对要素特点判识能力和地理决策认知能力掌握较好,但对要素位置认知能力和空间结构认知能力的掌握水平却不高。第二,整体而言,中学生的地理知识储备有所欠缺,且地理空间认知能力水平也普遍不高。第三,部分教师缺乏专业学科素养,这也成为了培养学生地理空间认知能力的重要制约因素。第四,教师的教学手段有待提高,多采用传统教学手段如板书、使用地理图册等。（3）根据目前在高中生地理空间认知能力培养过程中出现的问题和问题产生的根源,系统提出关于地理空间认知能力的培养方法,一是,巧妙读图、绘图,激发学习兴趣;二是,野外实地考察,培养地理观念;三是,借助现代科技,辅助地理教学;四是,运用思维导图,完善知识结构。并根据这四种基本的教学方法,设计了三节教学案例。（4）通过实证研究验证地理空间认知能力培养方法实施的有效性,结果显示,实验班与对照班的学习成绩具有较大差异。通过假设检验的方法验证了教学成绩的提高与本文提出的教学方法的关系,发现本文提供的教学方法对提高学生的学习成绩是有效的,能够明显促进学生地理空间认知能力水平的提升,特别是学生的空间格局认知能力,但学生空间要素认知能力的提升成效最不显著。