تشخیص هندسی به عنوان یک مهارت پایه ای ریاضی در برنامه درسی ریاضی بسیاری از کشورها در سال های اخیر مورد تاکید قرار گرفته است. بنابراین چگونگی تفکر هندسی و آموزش هندسه در برنامه ریاضی مدرسه ای از جایگاه ویژه ای برخوردار است و در بین نظریه هایی که در مورد آموزش هندسه و تفکر هندسی وجود دارند شناخته ترین آنها نظریه پیاژه ونظریه تفکر هندسی ون هیلی می باشد. در این مطالعه رابطه ی میان تفکر هندسی دانش آموزان با سطوح 3 و 4 ون هیلی در دبیرستان های شهرستان ورامین مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در جامعه ی آماری به تعداد 11000 نفر انجام گرفت که به عنوان نمونه تعداد 371 نفر به صورت نمونه گیری خوشه ای تصادفی انتخاب شدند. ابزار گرد آوری اطلاعات پرسشنامه ای محقق ساخته بود که شامل 19 سوال می شد. پس از آنکه پرسشنامه ها توسط دانش آموزان تکمیل گردید، داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار spss تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاصل از اطلاعات به دست آمده نشان داد که بین تفکر هندسی دانش آموزان و سطوح 3و 4 ون هیلی رابطه معنا داری وجود دارد. همچنین نتایج به دست آمده بیان می کنند که بنا بر دلایل آموزشی اعضای مورد مطالعه صرفا توانایی قرار گرفتن در سطح 3 ون هیلی را داشته و در صورتی می توانند در سطوح بالاتر قرار بگیرند که شرایط لازم فراهم گردد.