《数学教学认识论》总体有四个部分。

第一编是数学教育的认识论，涉及现代数学教育的基本观念。鉴于数学教育现代化的本质是数学教育思想的现代化，因而把现代数学教育的认识论置于全书的最前面，顺理成章。本编对数学教育现代化的进程作了新的诠释，阐释了涉及数学教育七个方面的现代观念，以及数学的文化价值。第二编是数学特征的认识论。数学教育的研究不但不能脱离数学，还要特别重视对数学的研究。但这并不是简单地认识其知识，而是对数学的意义、性质、思想、方法，从作为教育内容和教学的角度来认识。这样才能把学数学从仅为了学转变成是为了育真正显示数学的教育功能。第三编是数学学习的认识论。基本于教与学对应的原理这是对建立在现代认知心理学上的某些数学学习理论的认识。第四编是数学教学的认识论。这是本书的主体，仍然坚持双向建构和二重原理的思想，把数学的认识建立在现代数学教育同、教育的数学认识观、现代数学学习认识观的基础上，使得数学教学的理论具有可靠的理论依据，同时辅以数学教学的实践的理论，使得这种数学教学认识具有坚定的实践根基。