学生认知发展的重要指标之一是学生几何认知水平。所以,该研究的目标是制定符合学生几何认知水平的教案,选取人教B版高中必修2第一章第二节中“直线与平面垂直”的前两课时为研究内容,分别从理论基础与文献综述、教案开发、实施反思三个方面展开研究。该研究采用访谈法和问卷调查法。以范希尔理论为基础,编制了测试卷考察学生在立体几何方面的水平。在进行教案设计前,先了解高一学生的立体几何认知水平,并以此作为基础开发出基于学生几何认知水平的教案,通过教学实施及反思,从而优化教学,真正达到因材施教的目的。为了达成研究目的,设立以下的研究问题:学生的几何认知水平如何?符合学生几何认知水平的教案设计是什么?通过教学实施及其反思,得到以下的结论:学生在教学前处于几何认知水平1的阶段;教学设计能够有效地促进学生认知水平在几何方面的发展。最后,根据该研究的结论,给出未来教学设计的建议:将几何认知水平融入几何教学的前期分析中;适当补充符合学生几何认知水平的例题与习题;增加教师教学理论知识的应用意识。