《數學教育研究手冊》包括五個主要部分。首部分是基礎，由六章組成，作者們主要考察了數學教育研究中的各種基礎性內容，如研究的本質、研究與實踐的結合，以及研究資金與政策的作用。此外，還有一些章節(jié)主要關注學習（如學習進程）、教學，以及運用不同的理論視角推動前沿性的研究等方面。第二部分是方法，包括三章，主要關注定性與定量研究方法，以及設計研究方法。因為不同的研究問題會涉及選用不同的研究方法，因此這部分的幾個章節(jié)主要用于幫助讀者理解什么樣的研究方法適用于什么樣的研究問題。第三部分是數學過程和內容。這部分包括了與數學有關的過程，如推理、數學建模，以及學生的理解。另外，這部分的研究還考察了數學教育研究的新進展，涵蓋了從早期的數到微積分及微積分后繼內容領域。有兩章討論了代數的相關內容，涉及從小學到高中的相關代數概念和思維內容。除此之外，還有章節(jié)討論了有關測量、幾何、概率與統(tǒng)計，以及微積分的教與學。第四部分是關于學生、教師和學習環(huán)境的。前六章涉及與多語言、種族、身份認同、性別、數學參與，以及具身認知等有關的研究。接下來三章考察了課堂對話、數學教學中的核心實踐，以及教師專業(yè)學習的研究。最后兩章討論了能夠潛在支持學生學習和教師教學的相關領域的研究：課程與技術。最后一部分討論了未來需要進一步研究的主題。這部分并不是對某個領域文獻的系統(tǒng)性的回顧，而是討論了某些研究領域所面臨的挑戰(zhàn)并提供了一些前瞻性的觀點。有些章節(jié)討論了與數學教育交叉的正在快速發(fā)展中的研究領域，如教育神經科學、天才生以及特殊學生的教育。鑒于對未來研究者能力發(fā)展的重要性，我們也納入了一些數學教育領域博士生學習的研究。其他章節(jié)則討論了日漸引起公眾注意的領域，包括評估、社區(qū)大學的數學教育，以及非正式環(huán)境下的數學教育。
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