《普通高中地理课程标准(2017版)》颁布后,包括区域认知等在内的地理核心素养的培养成为高中地理教学的核心任务。然而,现实中区域认知教学存在一些问题,如教学使用地图实时性有待提高、缺乏三维动态地图等。新课标倡导利用现代信息技术创新教学方式。3D GIS发展迅速并取得一系列成果,它能够三维立体、形象逼真地显示区域,在区域认知培养方面有较大潜力。将3D GIS用于区域认知的培养,既符合新课标要求,又是区域认知教学的需要。文章主要采用文献分析法、教材分析法、模式建构法、对比实验法等研究方法,在建构主义、认知主义和直观性教学原则等理论的指导下展开研究,取得以下成果:(1)总结了当前区域认知研究现状及其与3D GIS结合的现状。通过文献分析法,整理得出区域认知的培养是当前研究的热点和区域认知培养3D GIS结合的研究较少的结论。通过“一师一优课一课一名师”平台60份抽样数据的整理和分析,进一步总结我国区域认知培养存在的问题:地图视角和尺度单一、地图缺乏灵活性和三维性、地图时效性欠缺、较少与地理信息系统结合。(2)将区域认知素养划分为五种核心能力,即区域定位能力、区域特征归纳总结能力、区域发展现状分析评价能力、区域对比分析能力和区域演化发展预测能力。分别将这五种能力与3D GIS映射,并以此进行区域认知的教材分析。(3)构建了基于3D GIS的区域认知教学模式,即基于3D GIS的区域定位能力教学模式、区域特征归纳总结能力教学模式、区域分析评价能力教学模式、区域对比分析能力教学模式和区域演化发展预测能力的教学模式。提出了3D GIS处理素材的方法,研发了3D GIS区域认知平台。设计了应用路径:解读课标;明确地理课标的要求,分析教材;确定3D GIS的教学模式;紧扣素养,定位与3D GIS的结合点;搜集资料,用3D GIS制作教学素材;实施教学,3D GIS应用于地理教学;反思教学,改善3D GIS的具体应用。(4)设计了教学案例并进行了对比实验。以人教版高中地理必修Ⅲ《荒漠化的防治——以我国西北地区为例》为例,设计了教学案例并进行实证分析。结果表明,实验班学生的区域定位能力水平、区域特征归纳总结能力水平及区域分析评价能力高于对照班学生的水平,3D GIS区域认知教学模式能够促进区域认的培养。