O ensino por investigação demanda mudanças no processo de ensino ao planejar atividades que dão ênfase à investigação, ao questionamento, à resolução de problemas e à divulgação científica. Para tanto, o professor de Ciências da Natureza, especialmente de Química, deve ser capaz de apropriar-se do uso dessa metodologia. Em vista disso, o objetivo deste ensaio teórico é discutir os principais aspectos de diálogo entre o processo de formação do professor de Química e a implementação do ensino por investigação em sala de aula, atentando-se para como essa formação é tratada pela legislação e pela literatura acadêmica. Esse estudo de natureza qualitativa é um recorte das discussões realizadas pelo grupo de estudo do Programa Residência Pedagógica do IFPB, Campus João Pessoa. De maneira geral, o ensino por investigação possui respaldado de referenciais legais e de cunho científico que permeiam tanto a Educação Básica como a formação de professores. Todavia, constata-se que é de suma importância refletir de que forma os aspectos científicos e os princípios investigativos são trabalhados nas instituições de ensino que formam os professores. Portanto, além de oportunizar a vivência da investigação na formação inicial é preciso também planejar ações formativas para os professores que já se encontram em pelo exercício nas escolas, para que também possam ser capazes de trabalhar sequências de ensino investigativo em turmas do Ensino Médio