이 책은 어떻게 뇌가 작동하고 발달하는지와 관련하여 밝혀진 지식에 토대를 둔 교육과정과 교수법을 개발함에 있어 이론적·경험적으로 견고한 기초를 갖추는 데 관심을 두고 있는 과학－수학 전공 교육자, 연구자 및 대학원생, 또한 과학－수학 및 다른 과목의 교사들에게 도움을 주는 책이다.

이 책은 다음과 같은 점에서 특별하다.
●신경 생리와 신경망 이론을 인지와 실제 교육의 적용과 연결시키고 있다.
●현재 주목받고 있는 탐구와 구성주의에 인식론적, 철학적, 발생학 이론적 근거를 제공한다.
●신경망 이론, 학습 이론, 개념의 변화 이론, 과학적 발견을 수업의 실행과 연결시킨다.
●과학－수학 교육자와 대학원생들에게 지침이 되는 과학적 절차를 따른 교육 연구의 본보기를 제공한다.
●과목 특이적 개념의 수업뿐 아니라 일반적 추론/논쟁 기술의 개발을 촉발하는 수업의 사례를 포함한다.
●과학교육 전공 대학원생 및 현직 과학 교사를 위한 강의 교재로 적합하다.

1 인간은 어떻게 학습하는가 2 자기규제의 신경학적 기초 3 뇌 성숙, 지적 발달 그리고 서술적 개념 구성 4 뇌 성숙, 지적 발달 그리고 이론적 개념 구성 5 창의적 사고, 유추 그리고 유추적 사고의 신경 모형 6 이론적 개념 형성과 변화에서 유추와 사유 능력의 역할 7 대학생 시기의 지적 발달 : 5단계가 존재하는가 8 과학적 개념에는 어떤 종류가 있는가 9 과학적 발견의 정신적 모형과 신경학적 모형 10 예비교사들이 지닌 과학의 본성에 대한 오개념 제거하기 11 지식과 수업의 본질에 대한 함의