Há mais de um século, a comunidade acadêmica tem se preocupado com a formação de professores de Matemática, que acontece isolada da prática de sala de aula da escola básica por muitas vezes. Quando se trata dos números irracionais, a situação não é diferente. Na perspectiva de modificar esse cenário, objetivamos, neste relato de experiência, promover um debate sobre o conhecimento de conteúdo dos números irracionais, a partir da leitura de textos específicos e de uma atividade didática com alunos de uma universidade pública. O trabalho foi realizado com dezessete alunos da disciplina “Matemática na Escola”, dos quais quinze eram licenciandos e dois cursavam bacharelado. Em dois dias de intervenção, a observação colaborativa e as produções escritas dos alunos nas atividades propostas se constituíram como instrumentos para coleta de dados Ao tratar dos algébricos e transcendentes separadamente, evidenciamos que o conjunto dos irracionais possui uma divisão interna que o difere dos conjuntos dos naturais, inteiros e racionais. Assim, desvelamos tal heterogeneidade epistemológica e alertamos que essa, quando não observada, pode ocasionar dificuldades na aprendizagem dos estudantes na Educação Básica.