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As investigações matemáticas envolvem, naturalmente, conceitos, procedimentos e representações matemáticas. Com base na percepção dos autores: João Pedro Ponte, Joana Brocardo e Hélia Oliveira, pode-se afirmar que as atividades de investigação matemática são fortemente caracterizadas por:
Evitar testes de conjecturas para não abandonar nenhuma hipótese inicial.
Partir de uma questão muito geral ou de um conjunto de informações pouco estruturadas.
Apresentar pontos de partida e chegada pré-estabelecidos.
Apresentação de conjecturas explícitas pelos alunos participantes.