地理核心素养与立德树人教育根本任务的提出对高中地理教学提出了新的要求,提升高中地理教学的效率尤为重要。美国教育技术专家戴维·梅里尔教授为研究如何提升教学效果,研究了多个教学理论,在2002年提出了首要教学原理。该原理强调问题中心原则,以激活旧知为起始,示证新知与尝试应用为过程,融会贯通为终点的四个不断重复的教学阶段循环构成。为了提升高中地理课堂的教学效率,本文将以首要教学原理为基础对高中地理教学设计进行了研究,并在高中地理课堂中验证其效果。本文对国内外有关首要教学原理的相关文献进行了查阅和分析,对首要教学原理的相关概念进行了阐述。为了解高中地理的教学现状,在实习期间利用问卷调查和访谈对所任教班级的学生和当地的地理教师进行了调查。通过对问卷和访谈的结果进行统计与分析,发现地理教学过程中存在的问题。在对首要教学原理研究的基础上,提出基于首要教学原理的地理教学设计参照标准、开发模式、教学设计框架与教学案例设计与分析。根据该教学设计模式,通过设立实验班与对照班,对教学设计的有效性进行了实验研究。在分析实验结果的过程中,主要根据SPSS22.0对两个班级的测试成绩进行对比分析,进而得到基于首要教学原理的高中地理课堂教学效果。实验结果表明,经过一学期的差别教学,实验班与对照班的成绩出现了明显差异,实验班的成绩要优于对照班。并且实验班在学习兴趣、课堂活动参与度等方面均高于对照班。由此可见,基于首要教学原理的高中地理教学设计可以提高学生在地理课堂中的学习兴趣与参与度,同时也提高了学生的学习成绩和学习效率。