Neste artigo é tratada a Atividade Experimental Problematizada (AEP), um processo de inovação teórico-metodológica voltado ao planejamento, mediação e avaliação do ensino experimental das Ciências. Emergente de uma Revisão de Literatura sobre a temática, nos recortes deste texto faz-se uma construção teórico-metodológica, tomando como centralidade a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e a Epistemologia de Thomas Kuhn, com relação aos subsídios pedagógico e epistemológico que, respectivamente, estruturam a AEP. Por fim, são estabelecidas associações de significado entre postulados teóricos e elementos práticos, próprios da temática em discussão, potencialmente capazes de aplicações e análises em distintos contextos e com distintos propósitos, guardadas as especificidades do Ensino de Ciências.