高中几何是高中数学的重要内容之一,其在中学生几何思维培养方面起着重要的作用。如果高中几何教学能够充分考虑学生的几何思维现状及学生的年龄、心理特征,可有效地提升学生的几何思维层次。本文讨论高中学生的几何思维层次及其在立体几何教学中的应用。本文首先回顾了关于几何思维的国内外研究现状,系统研究了范希尔几何思维水平和皮亚杰认知发展阶段等相关理论,通过问卷调查获得了江苏省盐城市部分学生的几何思维现状,在此基础上我们给出了高中学生几何思维水平的四个层次:描述水平、表征水平、形式化水平和批判性思维水平,并对这些层次的思维特征及其教学应用进行了系统的探讨。我们选择了二面角概念、三垂线定理、抛物线的性质、线面垂直、空间几何体体积和直线的方程等内容应用所得到的结论进行了教学案例的设计,问卷反馈信息验证了案例设计的有效性。最后给出了论文的总结、反思与展望。