É evidente a presença de lacunas na formação dos estudantes da Química e da Física, e um certo distanciamento entre as duas áreas apesar da sua interligação em termos de conceitos. Diante disso, a utilização de metodologias que promovem o aprendizado mecanizado corrobora com a deficiência formativa dos estudantes dessas áreas. Nesse contexto, este trabalho propõe uma Sequência de Ensino por Investigação (SEI) interdisciplinar entre Química e Física, com ênfase nos fenômenos ópticos (reflexão da luz, formação de cores) e em misturas homogênea e heterogênea. Além disso, esta sequência procura incentivar os alunos a assumirem um papel ativo no próprio processo de aprendizado. Inicialmente, a SEI foi aplicada com licenciandos que fazem parte do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID) e Programa de Residência Pedagógica (RP). Os resultados demonstraram que a combinação de atividades experimentais, discussões e formulação de hipóteses pode se constituir de uma possibilidade para expandir a compreensão conceitual, estabelecendo conexões entre o conhecimento acadêmico e a experiência cotidiana dos alunos. Além disso, a aplicação-teste com os professores em formação inicial permitiu coletarmos suas percepções a fim de melhorar a SEI.