《数学教育研究手册》包括五个主要部分。首部分是基础,由六章组成,作者们主要考察了数学教育研究中的各种基础性内容,如研究的本质、研究与实践的结合,以及研究资金与政策的作用。此外,还有一些章节主要关注学习(如学习进程)、教学,以及运用不同的理论视角推动前沿性的研究等方面。第二部分是方法,包括三章,主要关注定性与定量研究方法,以及设计研究方法。因为不同的研究问题会涉及选用不同的研究方法,因此这部分的几个章节主要用于帮助读者理解什么样的研究方法适用于什么样的研究问题。第三部分是数学过程和内容。这部分包括了与数学有关的过程,如推理、数学建模,以及学生的理解。另外,这部分的研究还考察了数学教育研究的新进展,涵盖了从早期的数到微积分及微积分后继内容领域。有两章讨论了代数的相关内容,涉及从小学到高中的相关代数概念和思维内容。除此之外,还有章节讨论了有关测量、几何、概率与统计,以及微积分的教与学。第四部分是关于学生、教师和学习环境的。前六章涉及与多语言、种族、身份认同、性别、数学参与,以及具身认知等有关的研究。接下来三章考察了课堂对话、数学教学中的核心实践,以及教师专业学习的研究。最后两章讨论了能够潜在支持学生学习和教师教学的相关领域的研究:课程与技术。最后一部分讨论了未来需要进一步研究的主题。这部分并不是对某个领域文献的系统性的回顾,而是讨论了某些研究领域所面临的挑战并提供了一些前瞻性的观点。有些章节讨论了与数学教育交叉的正在快速发展中的研究领域,如教育神经科学、天才生以及特殊学生的教育。鉴于对未来研究者能力发展的重要性,我们也纳入了一些数学教育领域博士生学习的研究。其他章节则讨论了日渐引起公众注意的领域,包括评估、社区大学的数学教育,以及非正式环境下的数学教育。