Este texto apresenta um olhar para as interações entre licenciandos extensionistas e professoras de Matemática da Educação Básica no âmbito do projeto de extensão “Resolvendo problemas de Matemática em colaboração: formação docente e processos de aprendizagem nos anos finais do Ensino Fundamental”. As interações versaram sobre a resolução e encaminhamentos de problemas matemáticos em sala de aula. Para a preparação dos encontros, os licenciandos extensionistas realizaram o que chamamos de "raio x do problema" estudando: os objetos do conhecimento envolvidos, as habilidades associadas da BNCC, os descritores e distratores da Prova Brasil, assim como as possíveis estratégias de solução e erros dos alunos que levariam aos distratores. Os produtos do referido estudo foram apresentados e discutidos com as professoras de Matemática participantes do projeto. Nesta perspectiva, o objetivo da pesquisa é identificar competências profissionais da formação inicial de professores que emergiram das interações com professoras de Matemática da Educação Básica numa ação extensionista sobre estratégias de resolução de um problema. No intuito de identificar as competências profissionais, utilizando a técnica de análise de conteúdo, analisamos recortes dos vídeos de dois encontros online cuja discussão foi em torno de um problema matemático da unidade temática Números, indicado por uma das professoras e proposto nas turmas de duas professoras colaboradoras participantes do Projeto de Extensão. Como resultado desta pesquisa identificamos duas competências específicas das dimensões conhecimento e prática profissional, da BNC - Formação inicial, que podem ser relacionadas a ações didáticas sobre a resolução de problemas matemáticos em sala de aula. Esta pesquisa proporciona reflexões sobre a formação de licenciandos em Matemática, na perspectiva de desenvolvimento de competências docentes, a partir da oportunidade de diálogo com as professoras da Educação Básica sobre a inter-relação do conhecimento e da prática profissional sensibilizando os licenciados para o desenvolvimento de habilidades associadas à algumas competências profissionais.