O ensino de química tem sido reduzido à simplificação dos conceitos científicos, o que causa dificuldades no que concerne à aprendizagem. Portanto, há a constante necessidade de que novos recursos e estratégias sejam incorporados ao processo de ensino e aprendizagem, sendo a experimentação investigativa uma possibilidade com bom potencial. Neste contexto, esta pesquisa tem, como objetivo, a elaboração e aplicação de uma sequência didática (SD) para o ensino de cinética química, na qual uma das etapas consiste na experimentação investigativa. Sendo então um recorte das vivências na disciplina de estágio supervisionado II, onde a sequência foi aplicada em uma escola de referência do Agreste de Pernambuco. Os resultados mostram, de modo geral, que os alunos, a partir das atividades experimentais, conseguiram estabelecer a relação entre concentração dos reagentes e velocidade de reação, bem como compreenderam a importância da cinética na análise dos diversos fenômenos químicos. Além disto, a experimentação investigativa possibilitou, também, que os estudantes revisitassem uma série de conteúdos que havia sido previamente estudada, permitindo uma aplicação real destes no contexto da atividade proposta. No que concerne à SD, é possível afirmar que a mesma deve ser cuidadosamente planejada pelo professor, de modo que proponha atividades relacionadas ao contexto da sala de aula e seja flexível, no sentido de adaptar-se às necessidades de aprendizagem dos alunos. Por fim, conclui-se que a SD proposta com a experimentação investigativa posiciona o aluno como um agente ativo no processo de aprendizagem, desenvolvendo habilidades e competências essenciais à sua formação científico-cidadã.