本研究通过对上海市两所重点高中的内地新疆班学生的调查,研究内地新疆班学生高中立体几何认知水平及性别差异以及数学成就与认知水平之间的相关性,确定影响学生立体几何认知水平的因素。本研究以范希尔五水平几何理论为研究框架,并以此为基础与高中数学教材相结合编者测试卷。以上海市两所重点高中的142名新疆内高班为测试对象,采用定性和定量相结合的方法,通过编制的范希尔几何认知水平测试卷收集数据,并利用SPSS软件对数据进行分析,并通过对学生和教师的访谈对影响学生立体几何认知水平的因素进行定性分析。研究结果发现：1.有40%的学生处于水平2及以下,其中有5%的学生未达到水平1,只有23%的学生能够达到4及以上水平。同时,B学校学生的高认知水平的比例远远大于A学校。2.不同年级之间的认知水平存在显著性差异,A学校高二学生高认知水平的比例高于高三学生,而B学校高二学生高认知水平的比例低于高三。3.男女生认知水平在不同学校之间存在差别,A学校男生的高认知水平的比例明显高于女生。而B学校学生女生高认知水平的比例高于男生。因此,男女生认知水平的差异不能一概而论,与学校及教师教学相关。4.学生的立体几何认知水平与数学成就之间存在显著的正相关关系。其中水平2、水平3和水平4与学生的数学成就之间存在显著的相关性。最后,根据研究结果,结合学校环境、教师素养等等方面对学生的立体几何认知水平进行分析,并提出相关建议。