本书共38章, 五个部分。第一部分是数学教育研究的基本理论和原理, 包括数学教育研究的实质和历史, 数学学习理论, 数学教学理论, 数学教育研究与教学实践的结合。第二部分是研究方法, 着重介绍定性研究方法, 定量研究方法及设计研究方法。重点在于讨论用什么研究方法最适合回答何研究问题。第三部分是有关特定教学内容的教与学的研究, 比如数学证明的教学研究, 数学建模的教学研究等。第四部分是数学教学的情境变量研究, 包括教师专业发展的研究, 课堂讨论, 数学课程发展研究等。第五部分是数学教育研究的特定领域研究, 比如神经科学与数学学习, 数学特困生的教学, 数学英才教育等。

前言
21语言多元化和数学：第二语言、双语和多语言学习者
22种族与数学教育
23数学教育研究中的身份
24性别与数学的研究
25数学参与的复杂性：动机、情感和社会互动
26多模式的物质思维：数学教育中的具身理论
27关注流派和构建任务：针对数学课堂话语文献的批判性分析
28K-12数学教学核心实践的研究
29数学专业发展研究
30课程研究的若干重要问题：基于证据的发现和今后的研究方向
31学习数学的技术