Os estilos cognitivos são construções interativas que se desenvolvem em resposta ao social, ao educacional, profissional e outros requisitos ambientais (Kozhevnikov, 2007). Representam diferenças individuais e como variáveis da cognição, da percepção e da personalidade influenciam os métodos de perceber, de organizar e de representar informações na resolução de problemas. Sabe-se que a resolução de um problema matemático depende do desenvolvimento cultural de sistemas semióticos que vai além da comunicação, pois envolvem transformações de representações que requerem apropriações e o domínio desses sistemas (Duval, 2003). Considera-se, também, a atividade de responder, de explicar ou de compreender um problema como uma função comum e constante em todas as fases do desenvolvimento, uma ação desencadeada por uma necessidade do pensamento (Piaget, 1991). Devido à natureza cognitiva do presente trabalho que investiga sobre a descoberta e a explicação dos mecanismos psicológicos envolvidos na resolução de problemas optou-se por uma discussão envolvendo as três dimensões dos estilos cognitivos e essas duas teorias cujas concepções conflitam sobre o funcionamento cognitivo. Piaget com o seu modelo de funcionamento cognitivo de aquisição de conceitos (pensamento) e as imagens mentais em oposição às imagens gráficas (aspectos figurativos) e Duval (1999, 2003) que considera que os sistemas semióticos deveriam estar integrados à arquitetura cognitiva das pessoas, como estruturas essenciais ao funcionamento do pensamento. O objetivo desse estudo é investigar as interações entre estilos cognitivos de estudantes do ensino médio e EJA de uma escola pública federal do Estado de Alagoas e os diversos registros de representação discursiva (não analógica) e os sistemas de visualização (analógica) que eles utilizam na resolução de problemas matemáticos, envolvendo conceitos aritméticos, algébricos e/ou geométricos. Quatrocentos e seis estudantes, adolescentes e adultos, de uma escola pública foram avaliados por três instrumentos: (i) o Questionário Verbal e das Imagens Objeto Espacial - QVIOE que consiste em 45 itens e uma escala Likert; (ii) o Instrumento de Processamento Matemático – IPM que consiste em 15 problemas matemáticos e (iii) o instrumento para o Reconhecimento das Formas e para a Antecipação dos Movimentos Imagéticos – IRFAMI que consiste em 20 itens com uma escala de múltipla escolha. Os principais resultados podem ser encontrados quanto às diferenças em relação ao funcionamento cognitivo dos estudantes. A análise de homogeneidade indicou proximidade na relação entre estilo cognitivo imagem espacial e desempenho adequado relativo à maioria dos problemas matemáticos. A análise das interações entre estilo cognitivo e a variável social ‘sexo’ indicou que o percentual de estudantes do sexo masculino com escore alto para estilo imagem espacial e verbal foi maior do que o percentual de estudantes do sexo feminino. E o percentual dos estudantes com escore alto para estilo imagem objeto foi maior no sexo feminino do que o percentual do sexo masculino. Na análise de regressão logística do tipo passo a passo, o estilo imagem objeto e o estilo imagem espacial explicam o desempenho adequado na maioria dos problemas resolvidos pelos estudantes. Estes resultados são discutidos considerando-se aspectos das teorias de Kozhevnikov, de Piaget, Duval e à luz da literatura relativa ao campo da Psicologia Cognitiva, Educação e Educação Matemática.