מתווה הדרך שהקרן מציעה מציב יעד לחזק את בסיס המצוינות בלימודי המתמטיקה והמדעים בחטיבת הביניים. לשם כך צריך יהיה לסייע לתלמידים לחזק את הידע, לפתח מיומנויות ולהתחיל להתמחות. מדובר במאמץ כולל ומקיף שבמרכזו נמצאים המורים ושנועד להרים את הרף ולכייל את המאמצים כלפי מעלה. לצד ידע עמוק ויכולת הוראה מצוינת, המורים יהיו זקוקים לתכנים ולמשימות שיקדמו את תלמידיהם לרמה גבוהה של חשיבה מעשית, אינטגרטיבית ומעמיקה. עליהם להתאים ולהנגיש את תכני הלימוד בדרגת קושי מדורגת בהתאם ליכולות ולצרכים של תלמידיהם.
תיאוריית השינוי של הקרן יוצאת מהנחת עבודה שיש בתכניות הלימודים במתמטיקה ומדעים בכדי לאפשר למורים לתמוך בתלמידיהם אל רמות הידע, המיומנות והמומחיות הנדרשות. אולם, לגבי חומרי הלימוד, הקרן מצביעה על צורך במשימות ברמה גבוהה של חשיבה, הבנה ויישום, הנשענות על ידע רחב ועל שליטה טובה במיומנויות, וכן על צורך במסגרות לפיתוח מקצועי בהן המורים יגבשו תפיסת הוראה משותפת ויבחנו לעומק את הזדמנויות הלמידה הגלומות בחומרים. בלימודי המדעים, הכוונה לחומרים הנשענים על בסיס מתמטי מוצק ועל מיומנות מתמטית משוכללת. במתמטיקה תגבור במשימות יישומיות ואורייניות מתקדמות.
כל אלו נדרשים כדי לאפשר לכל תלמיד להגיע בדרכו ללמידה מעמיקה, למדרגה גבוהה של הבנה, חשיבה ויישום, שבה הם נעזרים בידע ובמיומנות שלמדו ומשתמשים בהם בתבונה וביצירתיות כדי להתמודד עם מצב מורכב חדש. הם נדרשים למורים כדי לבנות מהלכי הוראה בהירים שיאפשרו להם לקבל תמונה מעודכנת על התקדמות הלמידה, להתאים את ההוראה ולהעניק משוב.
