Diversos são os desafios para o ensino de Química na Educação Básica, especialmente devido ao elevado grau de abstração necessário para a compreensão de conceitos científicos. Por isso, a busca por metodologias inovadoras tem crescido consideravelmente. Nesse contexto, surge o modelo híbrido de ensino conhecido como Rotação por Estações (RE), que propõe o desenvolvimento de diferentes atividades simultaneamente em uma mesma classe, em diferentes ambientes (estações). No presente trabalho, uma atividade baseada no modelo RE foi aplicada em uma escola pública de João Pessoa, mediada por bolsistas do programa de Residência Pedagógica. Participaram 172 alunos de oito turmas do terceiro ano do Ensino Médio. Em cada uma das turmas, grupos de estudantes se revezavam entre três estações: leitura textual, jogo online e laboratório de química, nas quais foram estudados os temas de características e classificação de compostos orgânicos. Ao final da atividade, foi utilizado como instrumento de coleta de dados um formulário online por meio da plataforma Google FormsⒸ, contendo 9 questões objetivas e uma dissertativa. As respostas foram analisadas à luz da Teoria da Carga Cognitiva, indicando um bom equilíbrio na distribuição da carga cognitiva entre as três estações. O jogo online foi apontado como a estação que mais facilitou a compreensão dos conteúdos, por 52,1% dos respondentes, seguido do laboratório (31,3%) e da atividade de leitura (16,7%). A estratégia didática foi bem aceita pelos estudantes, que demonstraram que a atividade desenvolveu neles um maior interesse e curiosidade, compreensão do conteúdo e pensamento crítico e independente. Os resultados obtidos reforçam que o modelo RE surge como uma proposta inovadora viável para abordar as dificuldades de aprendizagem de Química nas escolas.