As avaliações de proficiência em larga escala vêm exercendo um papel relevante no contexto educacional contemporâneo, pois servem, entre outros propósitos, para retratar mais precisamente o nível de desempenho escolar de uma grande quantidade de alunos avaliados, como também para fornecer subsídios mais sólidos ao aperfeiçoamento das políticas educacionais que vêm sendo implementadas. As escalas de proficiência utilizadas nessas avaliações revestem-se de uma grande importância nesse processo, visto que são utilizadas pelos avaliadores e pelos gestores educacionais como um instrumento capaz de aferir e interpretar a proficiência dos alunos nas diversas habilidades que compõem os domínios de conhecimento investigados. O objeto de estudo da presente tese são precisamente as escalas de proficiência utilizadas nos sistemas de avaliação em larga escala, que são tratadas em três diferentes abordagens: primeiro, há uma avaliação das diferentes abordagens para se obter uma associação entre os itens de um teste e os níveis ou pontos significativos de proficiência de diversas escalas atualmente empregadas. Depois, utilizando uma escala de proficiência em Matemática para a quarta série do Ensino Fundamental, é desenvolvida uma abordagem alternativa para caracterizar os níveis representativos de uma escala de proficiência escolar. Para isso foram utilizados métodos baseados em análise de conglomerados (cluster analysis) para a escolha do subconjunto de itens que caracteriza cada nível de proficiência. Por fim, é realizada uma interpretação pedagógica dos clusters formados, com base nos conhecimentos do ensino e da aprendizagem das habilidades básicas da educação matemática para a primeira etapa do ensino fundamental. A abordagem utilizada será a análise da natureza das operações mentais que caracterizam cada uma das competências e habilidades que compõem os clusters, tendo como pressupostos básicos as referências ao processo de aprendizagem da matemática.