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Este relato apresenta uma proposta de ensino utilizando os Blocos Lógicos como recurso para o desenvolvimento do pensamento lógico-matemático, a partir da resolução de problemas, envolvendo relações matemáticas e operações lógicas, considerando o desenvolvimento da linguagem e das representações, bem como da Teoria do Conjuntos. Teve como objetivo promover a aprendizagem significativa de conceitos matemáticos e foi desenvolvida durante três meses com uma estudante do 1º ano do Ensino Médio de uma escola da rede pública do Estado do Rio Grande do Sul que apresentava dificuldades de aprendizagem. No decorrer das intervenções, foi possível evidenciar que a estudante participou das atividades com autonomia, mostrando-se desafiada e capaz de estabelecer relações lógico-matemáticas. Além disso, evidenciou-se que os Blocos Lógicos constituem-se como um recurso que auxilia o entendimento das relações matemáticas e das operações lógicas formais.