본 연구에서는 고등학생들의 지질구조에 대한 공간 능력을 향상시키기 위한 프로그램을 개발하고, 개발된 프로그램의 현장 적용효과를 분석하였다. 이 프로그램은 지질 공간 방향 인식 및 공간 시각화 인식 요소로 구성되어 있다. 개발된 학습 프로그램의 효과를 분석하기 위해 경기도에 소재하는 4개 고등학교 학생 60명을 연구대상으로 선정하였다. 또한 연구대상 학생들 중 4명을 대상으로 지질 공간개념 수준의 변화를 알아보기 위해 면담을 실시하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램의 투입 결과, 학생들의 지질 공간개념 수준에 유의미한 변화를 보였다(p 〈 0.05). 또한 4명의 학생들의 면담결과 공간 시각화 과정을 거치는 학생들의 지질 공간 능력이 향상되었다.