O presente artigo trata-se de uma pesquisa pedagógica desenvolvida durante o estágio supervisionado no curso de Ciências Biológicas em uma turma do 9° ano do ensino fundamental, em uma escola pública da rede de ensino municipal da cidade de São Domingos, Estado da Paraíba. O estudo objetiva a compreensão e desenvolvimento de ideias críticas para formação de estudantes através da metodologia de ensino ativa. O desenvolvimento desse trabalho ocorreu por meio da aplicação de um estudo de caso em que os alunos foram sujeitos a compreenderem mudanças no número populacional de uma população de girinos em seu estado adulto após algumas mudanças nas condições do lago, habitat em que os girinos foram observados. Assim, a análise dos resultados revelou um aumento significativo no desempenho dos alunos, indicando uma compreensão mais profunda do conceito de Seleção Natural e sua aplicação prática. Esses achados estão alinhados com estudos anteriores que destacam a importância de estratégias inovadoras no processo de ensino. Desse modo, conclui-se que o uso do estudo de caso como uma metodologia ativa pode contribuir significativamente para a formação de alunos críticos, reflexivos e capazes de aplicar os conhecimentos adquiridos em diferentes contextos.