O ensino de Matemática ainda se estrutura, em muitos contextos, a partir de práticas centradas na transmissão de conteúdos, o que limita a construção de aprendizagens significativas. Nesse cenário, o estudo tem como objetivo analisar como a metodologia docente, articulada ao uso de materiais manipuláveis, contribui para a ressignificação do ensino de Matemática no âmbito do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID). Trata-se de uma pesquisa qualitativa, de caráter descritivo, desenvolvida a partir das vivências de licenciandos em uma escola de ensino médio. Os dados foram produzidos por meio de observações sistemáticas das práticas pedagógicas, considerando o planejamento docente, as interações em sala de aula e o uso de recursos didáticos. Observou-se que a inserção de materiais manipuláveis, quando mediada de forma intencional, potencializou a construção de significados conceituais, favorecendo a participação dos estudantes e reconfigurando a dinâmica da sala de aula. Evidenciou-se, ainda, que a atuação docente mobilizou diferentes saberes na condução das atividades, indicando que o uso de recursos didáticos, por si só, não garante a aprendizagem. Os resultados sugerem que a ressignificação do ensino de Matemática está diretamente relacionada à mediação pedagógica e à intencionalidade didática do professor. Nesse sentido, conclui-se que práticas pedagógicas reflexivas e contextualizadas demonstram potencial para promover aprendizagens significativas e uma relação mais ativa dos estudantes com o conhecimento matemático.