O presente trabalho retrata uma intervenção pedagógica em uma turma de mestrandos do programa EDUCIMAT – Mestrado em Educação em Ciências e Matemática – com a finalidade de desenvolver o conceito de proporcionalidade por meio da metodologia de resolução de problemas. De acordo com a Base Nacional da Educação Básica o conceito de proporcionalidade faz parte de um conjunto de ideias fundamentais para o desenvolvimento do pensamento matemático e deve se converter, nas escolas, em objeto de conhecimento. Está presente em estudos de operações com os números naturais, de áreas, de funções, de probabilidade, etc, devido a sua relevância nas ações cotidianas e de outras áreas do conhecimento, como vendas e trocas mercantis, balanços químicos, representações gráficas, entre outras. A metodologia de resolução de problema permeou as ações da intervenção pedagógica com o propósito de desenvolver o raciocínio, pois possibilita ao estudante a capacidade de interpretar, fazer predições, elaborar hipóteses, justificar ideias, elaborar e apresentar argumentos que justifiquem a escolha e aplicação de estratégias/procedimentos para a resolução dos problemas propostos, ou seja, mobilizar conhecimentos variados que devem ser selecionados, organizados e relacionados entre si de maneira coerente. Como base teórica foi utilizada as contribuições de Lee S. Shulman e Deborah Loewenberg Ball sobre o conhecimento do conteúdo e pedagógico do conteúdo de professores que ensinam matemática, Ole Skovsmose relacionado ao Ensino da Matemática Crítica, Alina Galvão Spinillo a respeito do conceito de proporcionalidade, Antoni Vila e María Luz Callejo referente a prática de resolução de problemas, João Pedro da Ponte sobre a formação de professores de Matemática e Anemari Roesler Luersen Vieira Lopes et al abordando a importância da formação em uma perspectiva de trabalho cooperativo para favorecer a apropriação do processo significativo da produção coletiva do conhecimento sobre a atividade pedagógica. As ações de formação de professores, em uma perspectiva de cooperação e interação entre os sujeitos envolvidos, favoreceram e promoveram a reflexão e a (res)significação do conhecimento do conteúdo matemático do conceito de proporcionalidade e do conhecimento pedagógico do conteúdo por meio de trabalho conjunto, importante para os processos de ensino e aprendizagem de professores e estudantes, e ainda, evidenciou a tomada de consciência da importância do trabalho coletivo para a construção do pensamento.