O presente estudo tem como principal objetivo analisar a aprendizagem de estudantes do Ensino Médio a partir da abordagem de uma Questão Sociocientífica (QSC) sobre combustíveis fósseis, gases e suas relações com o meio ambiente. A partir disso, entende-se que as QSC’s se caracterizam por apresentarem uma metodologia de aprendizagem significativa baseada em problemas controversos e complexos que fazem parte do cotidiano, necessitando de conhecimento científico e da ética para serem resolvidos. Com a temática principal direcionada ao estudo sobre os combustíveis fósseis, gases e meio ambiente, a aplicação da intervenção em sala se deu através de uma sequência de aulas ministradas pelos discentes participantes do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) para alunos de uma turma de 2° ano do ensino médio. Dessa maneira, os dados foram coletados a partir de questionários aplicados antes e após a realização das aulas, para a averiguação dos conhecimentos prévios e posteriores, além de uma entrevista feita com os alunos com o intuito de avaliação desta metodologia de ensino envolvendo QSC’s. Com base nos resultados obtidos, observou-se que os alunos apresentaram um desempenho considerável em relação às suas respectivas respostas no questionário posterior à aula, com índices de pontuações acima da média em comparação ao questionário voltado para os conhecimentos prévios. Dentro da perspectiva das respostas da entrevista, foi possível identificar a efetivação da aprendizagem do conteúdo presente na QSC por meio da satisfação dos alunos em relação a uma nova forma de ensino em sala de aula. Assim, baseando-se nos resultados obtidos, foi constatado o impacto das questões sociocientíficas na sociedade de forma geral e como os licenciandos podem relacionar as mesmas com a disciplina em sala de aula.