Neste artigo apresentamos os resultados de pesquisa que teve como foco as concepções de argumentação e provas matemáticas de estudantes brasileiros com idade entre 14 e 16 anos. Participaram da pesquisa aproximadamente 2000 alunos da 8ª série fundamental e 1º ano do ensino médio de escolas públicas e particulares, em questões envolvendo álgebra, especificamente o fatorial. O objetivo foi avaliar em que medida os estudantes aceitam evidências empíricas como prova, distinguem evidências empíricas de argumentos matematicamente válidos, compreendem o domínio de validade de uma prova e, se são capazes de construir argumentos válidos. Os alunos, no geral, apresentaram muitas dificuldades, e aqueles que apresentaram respostas corretas, mostraram dois tipos de convencimento.