Este trabalho apresenta uma experiência desenvolvida com alunos do Ensino Fundamental I envolvendo a metodologia de Resolução de Problemas ancorada sob a perspectiva do processo de ensino e aprendizagem colaborativo no qual os atos comunicativos estabelecidos entre professor-aluno e entre estudantes primam pela construção de sentido e significado. O objetivo da atividade foi de contribuir com o desenvolvimento do pensamento matemático dos estudantes (a elaboração de hipóteses, construção de estratégias e comunicação de suas ideias e soluções) a partir de uma abordagem de ensino mais dinâmica, participativa e com o uso de materiais manipuláveis. A experiência desenvolvida evidencia a relevância da Resolução de Problemas como metodologia de ensino, aponta a necessidade de um trabalho de formação continuada com os professores dos anos iniciais a respeito dessa metodologia e de uma prática comunicativa mais aberta e significativa. Ressalta também, a importância do estabelecimento de parcerias entre instituições educacionais e as universidades para a melhoria da qualidade de ensino nas escolas públicas e da formação de nossos licenciandos.