A Residência Pedagógica é um programa que busca melhorar a formação de professores por meio da integração de Universidades, Escolas e Secretarias de Educação. Nesse contexto, graduandas em Licenciatura em Matemática da UEPB, campus Monteiro/PB realizaram uma pesquisa com 35 alunos do 3º ano do Ensino Médio em uma escola pública na Paraíba, com o objetivo de aplicar atividades de Geometria Analítica utilizando a Resolução de Problemas. A pesquisa evidenciou a importância da escolha da tendência matemática adequada para trabalhar com os alunos, da mobilização de conceitos matemáticos prévios para chegar às respostas e da montagem de um plano de aula que satisfaça as necessidades dos alunos. Além disso, a pesquisa destacou a importância de permitir que os licenciandos experimentem o novo e vislumbrem o ofício do educador. Os alunos demonstraram entusiasmo e compromisso durante as atividades, contribuindo com indagações e resoluções para as situações-problema, além de compartilhar ideias e expor opiniões sobre as atividades. A pesquisa mostrou que a Residência Pedagógica contribuiu positivamente para a formação acadêmica das residentes e para o aprendizado dos alunos, constituindo-se um desafio para ambos. A pesquisa enfatizou a importância da reflexão na formação de professores e destacou que a formação não deve se limitar à transmissão de conhecimentos disciplinares e informações técnicas, mas sim permitir que os licenciandos experimentem novos metodologias de ensino e aprendizagem da Matemática. Por fim, a Residência Pedagógica se mostrou uma oportunidade valiosa para a melhoria da formação de professores e para a promoção do aprendizado dos alunos, evidenciando a importância do crescimento e desenvolvimento dos futuros professores de matemática.