地理空间思维能力是高中生学习地理知识应具备的重要能力之一;普通高中数学课程标准中“直观想象”表现为:利用几何图形描述问题,借助几何直观理解问题,运用空间想象认识事物,因此数学和地理在思维形成上具有关连性。而高中地理教师在教学过程中对地理中的数学图形不够重视,也没有深入剖析其中所蕴含的数学思想方法,使得学生获取的地理空间信息大打折扣,也是高中生地理空间思维欠缺的原因之一。基于此,本文研究有关地理空间思维能力的文献,将地理空间思维能力进行定义和分类;研读地理和数学的新课程标准和教材,分析数学学科融合培养地理空间思维的可行性;采用问卷调查法呈现高中地理教师融合数学培养地理空间思维能力的教学现状和问题;提出融合数学图形培养地理空间感知能力、融合数学思想培养地理空间想象能力、融合数学运算培养地理空间表达能力的的教学策略;以“等高线的判读和应用”为例设计实施了一个融合数学培养地理空间思维能力的教学案例,结果标明:数学融合地理教学对培养地理空间感知能力和地理空间想象能力效果显著,受到学生数学基础和学生本身知识迁移能力的影响,对地理空间表达能力的培养有一定的效果。文章提供了有很多可操作性的教学经验,以期为中学学科融合地理教学研究和教师进行地理空间思维培养教学提供参考。