该研究旨在调查和分析人民教育出版社八年级数学教科书、课堂教学和学生在“图形与几何”领域的认知水平，从而比较教科书、课堂教学与学生几何认知水平的一致性以及学生在课堂教学前和课堂教学后的认知水平差异，判断课堂教学对学生几何认知水平的提升是否有效。该研究在已有研究的基础上，以范希尔理论为依据，分别制定了教科书、课堂教学以及学生的几何认知水平分析框架。该研究以八年级数学教师的课堂教学作为观察对象，采用课堂观察法、录像带法等方法收集数据，根据课堂教学认知水平框架的具体指标，运用定性分析方法分析课堂教学的认知水平。以教科书认知水平分析框架为基础，采用内容分析法对人教版八年级数学教科书要求的认知水平进行分析。以学生几何认知水平分析框架为基础，结合初中数学教科书，编制测试问卷，选择辽宁省大连某中学的八年级学生为测试对象，对学生在课堂教学前和课堂教学后分别进行问卷调查，首先定量分析学生的认知水平，其次运用SPSS统计软件对回收的数据进行配对T检验，从而分析学生在课堂教学前和教学后的认知水平是否存在差异。研究结果发现：（1）教科书与课堂教学的认知水平相同。（2）课堂教学高于学生的认知水平。（3）学生在课堂教学后达到水平3—非形式演绎。（4）课堂教学对学生认知水平的提升是有效的。学生在课堂教学前和后的得分存在差异。因此，通过课堂教学，学生的认知水平发生变化。最后，以本文的研究结果为基础，为更好地掌握学生的认知规律，对数学教科书编写者和数学教学提出了建议，并指出了未来的研究方向。