Przedmiotem badania było zagadnienie nauczania algebry w szkole podstawowej i gimnazjum, celem zaś określenie skuteczności autorskiej serii zadań w zakresie rozwijania myślenia algebraicznego u uczniów oraz umiejętności odkrywania regularności matematycznych w algebrze. Badanie zrealizowano w ciągu pięciu lat na trzech etapach: 1) badanie postrzegania regularności w obrębie algebry wśród uczniów szkoły podstawowej i gimnazjum, 2) badanie myślenia algebraicznego wśród uczniów szkół podstawowych (klasy IV-VI), 3) główne badanie przeprowadzone wśród uczniów szkół podstawowych (klasy III-IV) dotyczące sposobu tworzenia sieci połączeń kognitywnych podczas pracy nad zadaniami wymagającymi dostrzegania regularności, sposobu postrzegania regularności i procesu myślenia towarzyszącego rozwiązywaniu problemów wymagających odkrycia reguł oraz umiejętności współpracy przy rozwiązywaniu zadania i wpływu tej współpracy na indywidualny sposób rozwiązywania zadania. Głównym etapem badania objęto 20 uczniów w wieku 9-10 lat, którzy pracowali parami. Wykorzystano autorski zestaw ośmiu zadań wymagających połączenia zapałek we wzór składający się z figur geometrycznych (trójkątów lub kwadratów). Wyniki badania pozwoliły stwierdzić, że istniały pewne prawidłowości w budowaniu indywidualnych sieci kognitywnych powiązań wśród uczniów: 1) na poziomie klasy czwartej szkoły podstawowej istotnym źródłem informacji i stymulacji do odkrywania zależności była reprezentacja wizualna; 2) istotna okazała się również umiejętność przejścia od interpretacji geometrycznej do arytmetycznej i odwrotnie; 3) stwierdzono także istotną rolę manipulacji i zdobywania fizycznych doświadczeń podczas rozwiązywania zadania. Niemniej istotny okazał się w rozwiązywaniu zadania aspekt społeczny, dzięki któremu uczniowie przyjmowali różną funkcję społeczną w zależności od składu zespołu, rozwijali swoje kompetencje matematyczne w zakresie argumentowania, stawiania hipotez i weryfikacji oraz nabierali przekonania o własnej wartości.