Os níveis de aprendizagem no Brasil, sobretudo no Ensino Médio, estão abaixo do esperado. Em Matemática, a situação é mais preocupante, marcada por baixo desempenho, rejeição à disciplina e defasagens em conteúdos que deveriam estar consolidados ao final do Ensino Fundamental. Diante disso, torna-se fundamental identificar as dificuldades dos estudantes para subsidiar o planejamento de ações pedagógicas mais adequadas. Nesse contexto, a avaliação diagnóstica assume papel importante, pois, quando elaborada de forma intencional e com objetivos claros, possibilita a identificação de lacunas de aprendizagem. Este trabalho tem como objetivo descrever um projeto de pesquisa voltado à elaboração de uma avaliação diagnóstica na perspectiva da análise do erro em Educação Matemática, bem como discutir os resultados de sua aplicação a estudantes ingressantes no Ensino Médio Técnico Integrado de uma instituição federal do interior do Rio Grande do Sul. Trata-se de uma pesquisa descritiva qualitativa, que apresenta as sete etapas de desenvolvimento do projeto, detalhando o processo de construção do instrumento e a análise dos principais resultados obtidos com 142 estudantes. Os resultados evidenciam a importância de qualificar o instrumento avaliativo, alinhando-o aos objetivos formativos e às necessidades dos alunos, a fim de orientar intervenções pedagógicas que favoreçam a permanência e o êxito escolar.
