A matemática pode ser visualizada em lugares que expressem a arte e a cultura de um povo, ambos presentes em monumentos históricos objetos do turismo. Motivados pela potencialidade em promover a interdisciplinaridade, este trabalho apresenta uma proposta de atividade de campo como metodologia para o ensino de conceitos geométricos atrelada a resolução de situações-problemas para promover um trabalho mais dinâmico, de modo a oportunizar a participação dos alunos na produção do seu conhecimento, deixando de ser um mero espectador, a fim de contribuirmos com o ensino e aprendizagem da matemática. Desse modo, o objetivo deste trabalho é realizar uma atividade de campo para observar e identificar conceitos geométricos presentes nas edificações do Santuário de Nossa Senhora dos Impossíveis localizado no estado do Rio Grande do Norte, implementada por situações-problemas pré- elaboradas a partir da observação de aspectos arquitetônicos presentes nas edificações do Santuário. Esta pesquisa foi realizada com 30 alunos do 9º ano do Ensino Fundamental de uma escola pública da região Oeste do estado do Rio Grande do Norte, desenvolvida a partir da aplicação de uma sequência didática, dividida em três etapas. Na primeira etapa, o professor da turma escolhida ministrou os conceitos geométricos necessários para o desenvolvimento da atividade de campo, a partir de revisões e exposições do conteúdo no espaço formal de ensino. Na segunda etapa, foi realizada a atividade de campo no Santuário do Lima, durante a qual os alunos resolveram situações-problemas pré-elaboradas. A terceira etapa, consistiu-se na avaliação da aprendizagem, realizada através de uma atividade em sala de aula, composta por situações-problemas elaboras a partir de dados coletados no Santuário do Lima. A partir dessa atividade foi comparado o desempenho dos alunos que participaram da atividade de campo com os alunos que não participaram, para averiguar as possíveis melhorias na aprendizagem dos alunos que participaram da atividade de campo. Diante desse contexto investigativo, constatouse que a utilização da atividade de campo e resolução de situações-problemas como metodologias de ensino, contribuem para a aprendizagem de conceitos geométricos. Pois, com a realização da atividade de campo os alunos puderam observar e identificar conceitos geométricos presentes nas edificações do Santuário do Lima. A promoção de uma Educação Matemática crítica, em ambiente não formal, pôde colaborar com a formação de alunos mais reflexivos e capazes de dar significados aos conceitos em sua realidade. Com isso, a atividade de campo e situações-problemas mostram que é possível sanar dificuldades, reforçar conteúdos até então já vistos, como também abre um leque de oportunidades para a aprendizagem de novos conhecimentos.