2003年4月教育部颁布了《普通高中数学课程标准(实验)》,该标准第一次大量引入选修专题,这些专题内容新颖,对中学数学教师的教学提出了严峻挑战。球面上的几何是其中专题之一,很多教师对本专题内容感到很陌生,无法进行教学。因此,在高师生走出校门之前能得到相关的关于高中选修课程学习是非常必要的。基于以上原因对高师生作“球面上的几何”教学设计研究。本研究首先对贵州省高中教师和高师生作关于“球面上的几何”了解情况问卷调查,确定进行教学设计的必要性,然后根据球面上的几何自身具有的逻辑体系,采用现代教学设计的“系统设计法”,其中包括学习需要分析、教学内容分析、学习者分析教学策略选择、教学过程确定、教学资源开发、教学实施、教学评价等环节。其次,本研究进行了“球面上的几何”这一选修专题的实验班教学,对所作的教学设计的科学性、所编教材的有效性进行了实践检验,结果表明:“球面上的几何”教学设计方案是可行且有效的。同时,类比方法是学习球面几何最常用的方法;对学生的学业评价应采用多种评价方式结合。最后对本研究的不足进行总结并提出本研究的一些展望。