Prof. Schönherrs Forschungsinteresse gilt dem Lehren und Lernen von Mathematik im Sekundarbereich I und II. Besonders beschäftigt sie die Frage, wie Visualisierungen das Verständnis mathematischer Inhalte fördern können, wie Motivation und Emotionen mit Lernprozessen zusammenhängen und welche Bedeutung Kreativität im Mathematikunterricht hat.
In ihren Lehrveranstaltungen geht es darum, zukünftige Lehrkräfte für die Herausforderungen des Mathematikunterrichts vorzubereiten und ihnen Werkzeuge für eine lernförderliche Gestaltung von Unterricht an die Hand zu geben.