Um dos grandes desafios do ensino de matemática é promover a aprendizagem conceitual. Com crianças da educação infantil, o conceito de número baseado no significante - numeral e no significado - noção de quantidade, classe numérica, sistema posicional além do conceito de adição, são fundamentais no desenvolvimento do raciocínio matemático. Essa construção configura-se principalmente, através da capacidade de realização da reversibilidade dos processos mentais na construção do conhecimento. Entretanto, grande parte dos alunos é promovida do ensino fundamental para o ensino médio, sem construir essas noções. Postula-se que o trabalho pedagógico desenvolvido através da perspectiva de como as crianças aprendem e a partir dela conceber, e organizar atividades pedagógicas que promovam a aprendizagem significativa, haverá a ressignificação do processo pedagógico e a construção do conhecimento.

A pesquisa foi desenvolvida com 800 alunos de cursos de formação de professores de educação infantil e séries iniciais em nível de pós-graduação lato sensu, no interior do estado de Santa Catarina, entre 2006 e 2008. Na disciplina intitulada Metodologia do Ensino de Matemática, os professores aprendentes são desafiados a construírem mapas mentais sobre as quatro operações matemáticas. Trata-se de realizar uma sondagem prévia sobre as mesmas, a fim de identificar a construção conceitual de cada uma delas. Nesse contexto, destaca-se a adição como operação principal já que, a partir dela, todas as outras serão construídas. Depois, as reflexões em torno de como as crianças aprendem, culminam na concepção e organização de atividades pedagógicas teórico-práticas lúdicas tendo em vista a aprendizagem significativa.

Os mapas associados a atividades pedagógicas planejadas e baseadas em conceitos podem tornar o professor em um gestor de conhecimentos. O aluno, por sua vez, consegue visualizar as interrelações possíveis do conceito que está construindo através da diferença, por analogia ou por combinação dos  mesmos.