O presente artigo objetiva realizar uma discussão teórica sobre a alfabetização científica e o ensino por investigação como possibilidade para o ensino de Geografia. Partimos da primícia que o educando deve participar de modo ativo no processo da aprendizagem e cabe ao professor assumir a postura de mediador. Neste sentido, a relevância deste artigo se deve a intenção de somar esforços sobre o ensino de Geografia na educação básica de modo a contribuir com a educação científica na sala de aula. Para a elaboração do presente artigo, optamos pela revisão bibliográfica em literatura científica nacional e internacional, plataforma de bancos de dados, como a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Educational Resources Information Center (ERIC). Discorremos sobre o conceito de alfabetização científica na concepção de diferentes autores, bem como, os eixos estruturantes da alfabetização científica. Partimos das contribuições de Dewey, que elucida sobre a importância do pensamento crítico, da investigação como estratégia que promove o protagonismo do educando. Acreditamos que os caminhos para a mobilização dos conhecimentos científicos na sala de aula, perpassa pela ação mediadora do professor e do protagonismo do aluno. A alfabetização científica e o ensino por investigação são caminhos possíveis para diferentes áreas do conhecimento, e aqui incluÍmos a Geografia.