Considerado o segundo maior Filo do Reino Animal, Mollusca apresenta uma ampla diversidade biológica e distribuição geográfica, que se reflete em sua notoriedade ecológica, social e econômica, tendo a classe Bivalvia estimada de 20.000 espécies viventes. Este cenário reflete sobre a possibilidade de potencializar o ensino de zoologia de forma atrativa e lúdica por meio de uma sequência didática investigativa, promovendo a participação ativa dos estudantes. O presente estudo objetiva descrever um relato de experiência sobre o estudo da taxonomia dos moluscos bivalves para estudantes do ensino médio. Foram utilizados materiais a seco de concha de bivalves coletados no litoral de Pernambuco e a atividade foi dividida em três momentos pedagógicos: i) problematização inicial: etapa de apresentação das conchas com perguntas sobre o conhecimento dos estudantes sobre os aspectos biológicos, ambientais e econômicos. Houve a exposição das conchas para que os estudantes separassem em grupos de acordo com seus critérios de classificação para observar e desenhar uma valva; ii) organização do conhecimento por meio da correção e explicação acerca dos critérios científicos utilizados na conqueologia para a classificação das espécies; iii) aplicação do conhecimento a partir da apresentação dos desenhos e descrições morfológicas de cada valva desenhada, bem como a identificação científica dos espécimes. A partir da vista interna e externa da concha, os estudantes conseguiram indicar as regiões (anterior, posterior, dorsal e ventral) e diferentes estruturas marcantes (linhas de crescimento, umbo, cicatrizes do músculo e etc) registramos que houve uma consolidação e assimilação do conteúdo teórico e prático. Os resultados desta pesquisa podem colaborar para a elaboração de outras metodologias, que oportunizem a alfabetização científica, potencializando o protagonismo dos estudantes por meio da investigação, aproximando-os da prática científica e no entendimento da importância da classificação dos animais, considerando sua relação com os aspectos culturais, sociais e econômicos.