Este trabalho propõe uma abordagem original para o ensino de fundamentos de geometria e matemática direcionado a alunos de design. Com base na exploração de jogos e desafios, foi planejada uma série de atividades em que questões, estratégias de resolução e conceitos geométricos deveriam estar relacionados de modo integrado. Tal estrutura foi explorada e analisada em duas etapas. Na primeira, os desafios foram interpretados do ponto de vista do professor, aqui representado pelo autor da tese. Nesta fase, buscaram-se respostas para as seguintes questões: Que estratégias de raciocínio estão em jogo? Como os conteúdos podem ser trabalhados? Quais são as soluções dos desafios e como obtê-las? Na segunda, os desafios foram apresentados aos alunos, que interagiram com o professor, de maneira individual. A partir de então, novas relações foram descobertas pelos estudantes. Suas expectativas, reações e estratégias de raciocínio foram observadas ao longo de cinco encontros com aproximadamente duas horas de duração cada, procedendo-se à sua análise. Três alunos de design da PUC-Rio participaram do experimento, sendo filmados enquanto dialogavam com o professor e tentavam desvendar os problemas. A investigação começou com forte influência do modelo van Hiele para o desenvolvimento do pensamento geométrico. Neste caso, notou-se a presença dos três primeiros dentre os cinco níveis de pensamento por ele propostos: visualização, análise e dedução informal. No que se refere às tentativas de agrupamento e reorganização não apenas das partes nas estruturas dos exercícios propostos mas também deles próprios (considerandoos como partes de um corpo maior), recebeu destaque a ótica estruturalista da gestalt, sendo Max Wertheimer a fonte principal. Outra referência foi George Polya, por ter mostrado a importância do traçado de figuras, do uso de problemas auxiliares e do raciocínio heurístico na resolução das questões.