Neste artigo descrevemos a aplicação de uma proposta pedagógica, mediada por materiais manipuláveis estruturados, junto a um grupo de idosos participantes de um projeto de extensão universitária, chamado “Voo Livre – Universidade para a Terceira Idade”. A atividade foi concebida por licenciandos em Matemática que atuam em um programa de extensão intitulado “Playground da Matemática”, com o intuito de promover a integração entre os idosos e o ambiente universitário e incentivá-los a manter a mente ativa por meio do manuseio de jogos e solução de desafios relacionados a conceitos matemáticos. A partir das interações prévias entre os membros dos projetos extensionistas, conjecturou-se a preferência dos idosos por materiais manipuláveis com os quais eles já possuíam alguma familiaridade. Com isso, a atividade pautou-se na utilização de materiais concretos, como o tangram e o dominó, para explorar alguns conceitos geométricos (projeção e perspectiva) e aritméticos (soma e subtração de números racionais). Nesse contexto, temos como objetivo investigar o potencial da utilização de materiais manipuláveis no desenvolvimento cognitivo de idosos. Pela natureza do objetivo, adotamos uma abordagem qualitativa e interpretativa, buscando compreender as potencialidades do uso de materiais didáticos manipuláveis por pessoas da terceira idade. Os dados analisados são provenientes das reflexões de quatro licenciandos em Matemática, registradas após a aplicação da atividade didática com um total de 19 idosos, sendo quinze mulheres e quatro homens. Além da oportunidade de troca de saberes entre diferentes gerações, os resultados ressaltam os benefícios da utilização de materiais concretos no estímulo ao desenvolvimento cognitivo na terceira idade e indicam a preferência dos idosos pelo dominó, por consistir em um material mais familiar à faixa etária considerada e que explorava um conteúdo matemático presente no seu cotidiano.