Na maioria das escolas, metodologias pedagógicas como a contextualização e a problematização, não são trabalhadas e discutidas em sala de aula. Diante disso, essas práticas de ensino, quando bem utilizadas, conectam os saberes empíricos com os conhecimentos científicos. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi realizar uma atividade de pesquisa intitulada “Nanociência, o estudo das micropartículas”, objetivando a reflexão, questionamento e pensamento crítico dos discentes no processo de ensino e aprendizagem dessa citada temática. Tal atividade foi elaborada pelos integrantes do Programa de Educação Tutorial – PET Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba- IFPB, Campus João Pessoa, estudantes do Curso Superior de Licenciatura em Química, sendo aplicada em uma turma do 1º ano do Ensino Médio, da Escola Cidadã Integral Irineu Pinto, situada no município de Bayeux- PB. A metodologia do trabalho foi qualitativa e participante. Os resultados obtidos foram satisfatórios, visto o interesse e participação dos discentes diante toda a trajetória da atividade, o que contribuiu, efetivamente, para a construção de habilidades e competências cognitivas desse público.