Esta pesquisa tem como objetivo principal apresentar a Modelagem Matemática e a Resolução de Problemas como uma proposta promissora para um trabalho diferenciado nas aulas de matemática. Essa proposta será apresentada a partir de uma perspectiva que relaciona essas duas metodologias. Apresentaremos de inicio os aspectos essenciais da resolução de problemas segundo pesquisadores de prestigio na área, em especial Polya (1978), Huanca (2006), Onuchic (2004) e Lester (1989). Na seqüência a modelagem matemática é apresentada na perspectiva de Bassanezi (2006) e Biembengut e Heim (2007). Por fim, é apresentado um problema que foi aplicado em uma turma do segundo ano do ensino médio. Esse problema é um exemplo de atividade cuja via de acesso a sua solução requer o uso da modelagem matemática. A análise dos resultados evidencia que em algumas situações problemas presentes no dia-a-dia do aluno a resolução de problemas está diretamente relacionada à modelagem matemática.