Kapitola shrnuje tři zdroje výzkumu prezentovaného v dalších kapitolách knihy: sekundární analýza výsledků mezinárodního srovnávacího výzkumu TIMSS 2007, realizace hloubkových rozhovorů se zkušenými učiteli základní školy s cílem zjistit, které oblasti matematiky základní školy považují za své žáky za kritické, kvantitativní šetření formou online dotazníku pro učitele základní školy s cílem verifikovat zjištění z rozhovorů s učiteli. Dále je pojednáno o metodologii výzkumu prezentovaného v dalších kapitolách knihy:cíl výzkumu (identifikovat povahu obtíží českých žáků základní školy v kritických oblastech školské matematiky) a metody výzkumu (hloubkové rozhovory s žáky nad řešeními úloh).
Jsou uvedeny dvě výzkumné otázky a popsán výběr témat a tvorba diagnostických úloh. Je ukázáno, jak probíhal výběr žáků a sběr výzkumných dat.
Stručně je ukázán způsob analýzy dat, které je dále rozveden v kapitolách knihy. Nakonec je popsána struktura knihy a omezení předloženého výzkumu.