O desenvolvimento do Raciocínio Matemático é apontado por diversos documentos curriculares ao redor do mundo como um dos aspectos principais da aprendizagem matemática dos alunos. Pesquisas e estudos evidenciam os desdobramentos obtidos através da prática do professor com o desenvolvimento dos processos de Raciocínio Matemático na aprendizagem, que convergem para um entendimento mais profundo sobre o tema e definem, de forma clara e objetiva, estes processos. O presente trabalho segue os pressupostos metodológicos da pesquisa qualitativa e apresenta os processos e as características que compõem o Raciocínio Matemático – elemento central da pesquisa – discutidos a partir de uma tarefa matemática realizada pelos alunos de uma turma de 3º ano do Ensino Médio numa escola pública localizada no interior do Paraná – Brasil. Além disso, a pesquisa perpassa pelas ações do professor e sua relevância no desenvolvimento dos processos de Raciocínio Matemático dos alunos. Diante disso, a presente pesquisa se insere na temática do Raciocínio Matemático no contexto da Educação Básica e tem como objetivo identificar os processos de Raciocínio Matemático mobilizados por alunos do 3º ano do Ensino Médio e categorizar as ações de um professor durante a resolução de uma tarefa matemática sobre probabilidade. Como resultados, apresentamos neste artigo a discussão desenvolvida por uma dupla de alunos e destacamos que os alunos participantes mobilizaram os processos de conjecturar e justificar. Com relação às ações do professor desenvolvidas pelo professor estão previstas nas quatro categorias de ação: Convidar; Guiar/apoiar; Informar/sugerir; Desafiar e que elas foram essenciais para que os alunos avançassem na resolução da tarefa e no desenvolvimento do Raciocínio Matemático.