העברת למידה היא אחד האתגרים המרכזיים בחינוך המתמטי העכשווי.( שונפלד Schoenfeld, 1999) מתייחס בחשיבות רבה למחקר עתידי שינסה להסביר את מנגנון העברת הלמידה. הוא מציין כי האתגר במחקר הוא גדול ומרכזי למאה ה-21, מאחר ואין עדיין תובנה ברורה, מדוע לעתים מתקיימת העברת למידה מתחום לתחום וממצב למצב, ולעתים לא מתקיימת. עד כה צוין בספרות המחקרית כי מומחים מבצעים העברת למידה מתחום או מצב מסוים לתחום או מצב אחר בהצלחה, אך קשה לראות את העברת הלמידה המתוכננת על-ידי חוקרים בקרב טירונים. מטרת המחקר הנוכחי היא לחקור תהליכי העברת למידה של אסטרטגיות היוריסטיות לפתרון בעיות מתמטיות ויישומן לפתרון בעיות חדשות, על-ידי תלמידות תיכון 'חלשות' ( תקוה עובדיה וד"ר בוריס קויצ'ו).

המאמר מבקש להציג ממצאי מחקר, שבדק את ההשפעה של שינויי נוסח ואפיונים מתמטיים על היכולת לפתור בעיות אתגר בקרב מתכשרות להוראת מתמטיקה וקרב מורות למתמטיקה. מתוך הממצאים עולה כי כאשר מוצגת בעיה שיש בה שינוי בניסוח המילולי של אחד ממרכיביה, אבל שינוי זה אינו גורם לשינוי במאפיינים המתמטיים ובתהליך הפתרון, אין הבדל משמעותי באחוז התשובות הנכונות בשני הנוסחים של הבעיה. אולם כאשר מוצגת בעיה שנעשית בה שינוי בניסוח המילולי של אחד ממרכיביה, הגורם לשינוי במאפיינים המתמטיים ובתהליך הפתרון, יש פער גדול בין שני הנוסחים באחוז התשובות הנכונות. ממצאים אלה התקבלו גם אצל המתכשרות להוראת מתמטיקה וגם אצל המורות בפועל. בנוסף, נמצא כי המתכשרות להוראה הציגו בתהליך הפתרון חשיבה מקורית יותר מאשר המורות בפועל. לכן, מומלץ להתמקד במסגרת השתלמויות ובהכשרת מורים גם בבעיות אתגר עם ניסוחים מילוליים שונים כדי להגמיש את החשיבה המובילה לפתרונן ( דורית פטקין , אביקם גזית).

המחקר של אייל קמינקא מאוניברסיטת בר אילן מוכיח כי להפעלה של חשיבה תוצאתית יש השפעה על הישגים לימודיים גבוהים. עבודת המחקר של קמינקא, בהנחיית פרופ' זמירה מברך, עוסקת בבדיקת הקשר שבין חשיבה תוצאתית בקרב תלמידים בבתי ספר יסודיים לבין פתרון בעיות מסוגים שונים בהקשר של מתמטיקה. חשיבה תוצאתית (OTS Outcome Thinking Style – ) מוגדרת כחשיבה תכנונית המדגישה הגדרת מטרות כשלב ראשוני וחיוני בתהליכי תכנון. סוג החשיבה הזה מתבסס, בין השאר, על מתודולוגיית פתרון בעיות המכונה Breakthrough Thinking®, על תיאוריית הצבת מטרות ועל עולם המטה-קוגניציה (חשיבה על חשיבה). ייחודו של המחקר הוא בכך שהוא בודק את צורת החשיבה התכנונית של ילדים בבית ספר יסודי. מדובר בחשיבה המדגישה את המידה שבה התלמיד מגדיר מטרות ומתכנן. הממצאים העיקריים של המחקר איששו את ההשערות לפיהן קיים קשר מובהק בין חשיבה תוצאתית לבין פתרון בעיות יישומיות ובעיות בנויות היטב מתחום המתמטיקה. התברר כי מרכיב הגדרת המטרות נמצא כמרכיב מרכזי בניבוי של פתרון בעיות, הן בקונטקסט הכללי, כלומר בבעיות יישומיות, והן בקונטקסט ספציפי של מתמטיקה. זאת ועוד, המחקר מצא כי ככל שרמת החשיבה התוצאתית של התלמידים גבוהה יותר, כך מתחזק הקשר בין תפישת התלמידים את האקלים הבית ספרי ואת דגשי התכנון בהוראה לבין יכולתם לפתור בעיות.

במאמר זה מציגות המחברות דוגמאות לבעיות מילוליות במתמטיקה, שבהן הפתרון תלוי במעבר לסיטואציה הלשונית לסיטואציה המתמטית. מחברות המאמר מציעות מודל הוראה-למידה בן תשעה שלבים, המקשר בין הסיטואציה הלשונית מצד אחד לבין המבנים המתמטיים המופשטים מהצד האחר. מודל הוראה-למידה זה מציע תהליך אינטראקטיבי ורב-שלבי, המאפשר פענוח של הטקסט המתמטי והפקת משמעות ממנו באמצעות פענוח סמלים גראפיים, הבנת התוכן הגלוי, הבנת הסיטואציה הלשונית, מעבר למודל מתמטי והתאמה בין הסיטואציה הלשונית למודל המתמטי המתאים. המחברות ממליצות להשתמש במודל הוראה זה הן לתלמידים בכיתות הגבוהות של בית הספר היסודי והן לתלמידים בחטיבת הביניים ובחטיבה העליונה. כמו כן, השימוש במודל ההוראה-למידה מומלץ למורים ולסטודנטים בהכשרתם להוראה כדגם להוראה של פתרון בעיות מילוליות. עבודה הדרגתית של הבעיות המילוליות הפשטות, תסייע לתלמיד להתמודד עם בעיות מורכבות יותר בעתיד (ברוריה מרגולין, בת שבע אילני)

המחקר בוחן את ההבדלים באוריינות מתמטית בין תלמידים הלומדים בקבוצת דיון מתוקשבת עם הכוונה מטה–קוגניטיבית וללא הכוונה מטה קוגניטיבית. האוריינות המתמטית נבדקה בקרב 86 תלמידי כתות ז' על ידי בפתרון בעיות סטנדרטיות, המבוססות על תכנית הלימודים ופתרון בעיות אותנטיות המבוססות על בעיות בקונטקסט יומיומי. ממצאי המחקר מראים כי תלמידים שנחשפו לפורום עם הכוונה מטה קוגניטיבית גילו אוריינות מתמטית גבוהה יותר מתלמידים שלא קיבלו הכוונה כזו. ממצאי המחקר התקבלו בעקבות שיטת ה.ש.ב.ח.ה. המעודדת שאילת שאלות עצמיות במהלך פתרון הבעיה. מסקנת המחקר היא שלמידה בקבוצת דיון מתוקשבת אינה מספיקה לפיתוח אוריינות מתמטית, יש צורך להבנות שיח מתמטי, לתרגל ולחזק את ה"למידה ההדדית בפורום" (ברכה קרמרסקי, נאוה מזרחי)

אחד מהסטנדרטים של ה- N.C.T.M הוא פיתוח מיומנויות לפתרון בעיות מילוליות. מחקרים מוכיחים כי כבר בגיל הרך ניתן לפתח מיומנויות אלה. על מנת שהלמידה תהיה יעילה יש לדאוג להעביר את התכנים בדרך של הנאה והנעה. הדרך הנכונה היא לתת ללומד להתמודד עם בעיות הבאות מעולמו שלו, בעיות לא שגרתיות אשר יעוררו שיח מתמטי ושאילת שאלות. בקורס המועבר במכללה האקדמית ע"ש גורדון אנו לומדים להכיר דרכים שונות להתמודדות וזאת דרך פתרון בעיות לא שגרתיות, דיון עליהן והתאמתן לגיל הרך, קריאת מאמרים מתאימים ודיון עליהם (שולי, אופיר).

הבניית הוראת המתמטיקה על דרכי חשיבה של ילדים. בדיקת הישגים אצל ילדים בכיתות א'-ד' הלומדים בפרוייקט "הבניית הוראת המתמטיקה על דרכי חשיבה של ילדים". גישת הוראה זו מנסה ליישם בארץ גישה חדשנית בהוראת המתמטיקה לפיה המורות לומדות להכיר לעומק דרכי חשיבה של ילדים בפתרון בעיות מתמטיות ואת המחקר העוסק בתחום זה. ידע זה משמש בסיס לתכנון ההוראה. במהלך ההוראה מוצגות לילדים בעיות מאתגרות. הילדים פותרים באסטרטגיות פתרון שונות תוך כדי דיון. (רותי שטיינברג)