A habilidade de lidar de forma flexível com várias representações dos conceitos tem sido apontada por diversas pesquisas no campo da Psicologia da Educação Matemática como essencial para a aprendizagem matemática. Destacam-se entre essas contribuições as elaborações teóricas de Duval e Vergnaud que, de modo complementar, em suas respectivas teorias, elucidam aspectos semióticos e conceituais vinculados à aprendizagem matemática. Neste sentido, com o intuito de produzir evidências empíricas sobre a relação complementar entre essas duas teorias toma-se por base o fenômeno da conversão entre representações semióticas no domínio das frações. A escolha deste conceito justifica-se pelo fato dos maiores obstáculos a sua aprendizagem estarem relacionados à multiplicidade de situações e representações associadas às frações. Tendo em vista esses aspectos, a presente pesquisa investigou como o fenômeno da conversão de frações é afetado por diferentes competências, sentidos, situações e representações semióticas. Participaram do estudo 60 estudantes de 5ª ano do Ensino Fundamental de duas escolas públicas da cidade de Fortaleza. Os participantes foram submetidos a duas tarefas distintas. Na Tarefa 1 (T1), os estudantes foram solicitados a identificar conversões de frações dentre opções apresentadas. A Tarefa 2 (T2) consistiu na elaboração de conversões de frações. Nas tarefas se avaliaram as competências de identificar (T1) e efetuar (T2) conversões em diferentes sentidos, situações e representações semióticas. Todos os estudantes foram individualmente entrevistados pela mesma examinadora nas duas tarefas. Os dados relativos às tarefas foram analisados em função do desempenho (número de acertos), tipos de erros cometidos e estratégias de conversão que conduziram ao erro. Os principais resultados podem ser assim resumidos: (i) quanto ao desempenho: os estudantes apresentaram, de modo geral, dificuldades com todas as conversões propostas. Em relação às variáveis investigadas apresentam melhores resultados na competência identificar, no sentido discursivo para o não discursivo e nas representações figurais. A situação quociente e a representação decimal foram as de mais difícil conversão para ambas competências; (ii) quanto aos tipos de erros: foram identificados erros de dois tipos, quais sejam: modificação (Erro I) e transposição (Erro II). O Erro II foi mais frequente na competência de identificar em ambos sentidos, enquanto que o Erro I foi mais frequente na competência efetuar no sentido discursivo para o não discurso; (iii) quanto as estratégias de conversão que conduziram ao erro: foram observados três tipos de estratégias: Tipo 1 (incompreensíveis ou sem relação com o enunciado); Tipo 2 (associadas às estruturas aditivas) e; Tipo 3 (associadas às estruturas multiplicativas). Este último tipo foi responsável por explicar a maior parte dos erros cometidos nos diferentes sentidos, situações e representações semióticas. Portanto, os resultados revelam que para compreender fenômeno da conversão de frações é necessário considerar simultaneamente as competências, os sentidos, as situações e as representações mobilizadas, aspectos esses que não podem ser explicados à luz de uma única teoria, evidenciando a complementariedade entre as teorias de Duval e Vergnaud.The skill of dealing in flexible ways with multiple representation of the same concept has been reported in the Field of Psychology of Mathematics Education as a essential for learning mathematics. Among these contributions are the developments of theories by Duval and Vergnaud which in a complementary way elucidate semiotic and conceptual aspects related to learning. In order to produce empirical evidence about the complementary relationship between these two theories, the phenomenon of conversion between semiotic representations in the domain of fractions is investigated. The choice of this concept is justified by the fact that the greatest obstacles to mathematical learning are related to the multiplicity of situations and representations associated with fractions. Considering these aspects, the present research investigated how the phenomenon of the conversion of fractions is affected by different competences, directions, situations and semiotic representations. 60 fifth grade students from two public schools in the city of Fortaleza participated in this study. Participants underwent two distinct tasks. In Task 1 (T1), students were asked to identify fractional conversions from presented options. Task 2 (T2) consisted of performing fractional conversions. In both tasks the competences of examining and performing conversions in different directions, situations and semiotic representations were evaluated. All students were individually interviewed by the same examiner on both tasks. The data related to the tasks were analyzed according to the performance (number of correct answers), types of errors and conversion strategies that led to an error. The main results can be summarized as follows: (i) in terms of performance: the students presented difficulties with all proposed conversions in general. In relation to the variables investigated, they present better results in examining competence, in the discursive direction for the non-discursive and in the figural representations. The quotient situation and the decimal representation were the most difficult ones for the conversions of both competences; (ii) in terms of type of errors: Two types of errors were observed, namely, modification (Error I) and transposition (Error II). Error II was more frequent for examining conversions in both directions. Whereas Error I was most frequent in the discursive for non-discursive direction; (iii) the conversion strategies that led to an error: three types of strategies were observed: Type 1 (incomprehensible or unrelated to the question), Type 2 (associated with additive structures) and Type 3 (associated with multiplicative structures), the latter type was responsible for explaining most part of the mistakes made in the different directions, situations and semiotic representations. Therefore, the results show that in order to understand the phenomenon of the conversion of fractions, the directions, situations and representations mobilized are aspects that cannot be explained by only one theory, evidencing the complementarity between the theories of Duval and Vergnaud.