Este artigo visa investigar a eficácia do ensino de matemática baseado na resolução de problemas no desenvolvimento educacional dos estudantes do 1° ano do ensino médio em uma escola da rede pública de ensino no interior de São Paulo. A fundamentação teórica é respaldada na compreensão da resolução de problemas como uma metodologia ativa e contextualizada que promove a aprendizagem significativa, permitindo que os estudantes desenvolvam habilidades críticas e pensamento lógico. Com foco no Teorema de Tales, 65 estudantes foram divididos em um grupo experimental e um grupo de controle. Um estudo quali-quantitativo, foi conduzido ao longo da pesquisa na qual o grupo experimental recebeu instrução utilizando o método de resolução de problemas, enquanto o grupo de controle foi ensinado através do método tradicional. Os resultados indicam diferenças significativas no desempenho educacional entre os grupos. Esses resultados sugerem um impacto positivo do ensino baseado na resolução de problemas, principalmente no contexto do Teorema de Tales.