O ensino dos modelos atômicos é um conceito químico fundamental na compreensão da estrutura da matéria e das reações químicas. Todavia, o processo de ensino-aprendizagem dos modelos atômicos apresenta algumas dificuldades devido à necessidade de se compreender conceitos abstratos, o que requer um alto nível de visualização e imaginação espacial, além da falta de conexão com o mundo real. Como proposta para minimizar tais dificuldades, este trabalho tem o objetivo de trazer um relato de experiência educacional com o uso de maquetes em uma aula sobre modelos atômicos, desenvolvida no âmbito do Programa de Residência Pedagógica (PRP). Tal programa é uma iniciativa do governo federal para aprimorar a formação de professores por meio da vivência em escolas públicas. Nele, os residentes são capazes de desenvolver propostas educacionais inovadoras que, muitas vezes, o professor lotado em sala de aula não dispõe de tempo para busca, preparo e execução. Assim, participaram 29 alunos de duas turmas de 1° ano do ensino médio (14 e 15 alunos, respectivamente) de uma escola pública em São Raimundo Nonato-PI. A sequência didática ocorreu em quatro aulas: na primeira, os modelos atômicos foram apresentados. Na seguinte, os alunos foram divididos em grupos e começaram a construir as maquetes e os cartazes, com bolas de isopor, arames, palitos, cartolinas, tintas e canetas. Na terceira, finalizaram a construção das maquetes e, na última, apresentaram um seminário do trabalho elaborado. Dessa forma, conclui-se que o uso de maquetes no ensino de modelos atômicos apresentou diversas vantagens, incluindo a visualização tridimensional, o que favoreceu a compreensão de conceitos abstratos, além de promover a colaboração e o trabalho em equipe. As maquetes tornaram o aprendizado mais lúdico, interativo e acessível, especialmente ao se considerar os diferentes estilos de aprendizagem apresentados pelos alunos, tornando-os protagonistas no processo de construção do conhecimento científico.