沈南山主编的《数学教育学》分八章。其中,第一章“数学教育的发展”,主要介绍数学教育发展悠久的历史,中国璀璨夺目的数学文化以及数学教育的科学发展等内容;第二章“当代主要数学教育理论”,主要介绍波利亚数学解题理论、弗赖登塔尔数学教育思想、建构主义数学学习理论和具有中国特色的数学“双基”教学理论等内容;第三章“数学课程基本理论”,主要介绍国内外数学课程改革的基本概况以及我国数学课程标准的基本内容等;第四章“数学学习基本理论”,主要介绍数学学习的过程及其发生发展的心理机制等;第五章“数学教学基本理论”,主要介绍数学教学的基本要素、基本特点、基本模式,数学教学内容设计,数学教学过程设计等;第六章“中学数学逻辑基础”,主要介绍数学概念、数学命题、数学推理与证明、中学数学思想方法等;第七章“数学教育评价”,主要介绍数学教育评价观、数学课堂教学评价和数学学业成就评价等;第八章“数学教育研究与实践”,主要介绍数学教育实习、数学说课、数学微格教学以及数学教育论文写作等。