Este artigo analisa os efeitos da gamificação e da resolução de problemas, fundamentada nos quatro passos de George Pólya, como estratégias didáticas para o ensino do volume de corpos redondos (cone, cilindro e esfera) no Ensino Médio. A proposta está alinhada à BNCC e às habilidades do ENEM, visando uma aprendizagem matemática mais significativa e contextualizada. A pesquisa, de abordagem quali-quantitativa, foi realizada com 35 alunos da Escola Estadual Nancy Nina da Costa, em Macapá (AP), por meio de uma intervenção pedagógica com oficinas, materiais concretos, questões do ENEM, jogos interativos e avaliações diagnóstica e pós-intervenção. Os resultados apontaram melhoria significativa na aprendizagem e motivação. Na avaliação diagnóstica, 27 alunos desconheciam o conteúdo, revelando lacunas conceituais. Após a intervenção, 88% dos alunos compreenderam os conceitos e tornaram-se agentes ativos do próprio aprendizado, com maior participação, engajamento e autonomia. A gamificação e o trabalho em equipe foram os aspectos mais motivadores, enquanto o método de Pólya e os materiais concretos favoreceram o raciocínio lógico. A combinação dessas metodologias promoveu uma aprendizagem ativa e prazerosa, transformando a percepção dos alunos sobre a Matemática e elevando o desempenho em avaliações externas, como o ENEM. A estratégia ressignifica o ensino da Geometria Espacial, tornando-o inclusivo e participativo, e reforça a necessidade de expandir tais metodologias na rede pública, fortalecendo uma formação docente investigativa e transformadora.