O presente artigo aborda a solução de problemas na perspectiva da argumentação e da metacognição. Constitui-se em um recorte da Dissertação de Mestrado realizada pela primeira autora sob a orientação da segunda, revelando aspectos significativos das estratégias de pensamento adotadas por alunos do quinto ano do Ensino Fundamental de uma escola pública de Campinas- SP, durante a solução de problemas aritméticos de divisão. Fizeram parte deste estudo trinta e seis participantes, divididos igualmente em termos de gênero e desempenho, entre os grupos controle e experimental. As tarefas do grupo controle foram realizadas individualmente, sem discussão de procedimentos, enquanto o grupo experimental formulou em díades a solução dos problemas propostos, fazendo uso da argumentação e da técnica de pensar em voz alta. Os resultados, interpretados à luz das teorias de Piaget, Ausubel e Vergnaud e demais autores do corpo teórico da pesquisa, revelaram a argumentação, aliada à interação social, como propulsora de processos metacognitivos e, consequentemente, da melhoria de desempenho.

Palavras-chave: solução de problemas, argumentação, interação social, conflito cognitivo.