A poluição de vales, rios e praias representou uma ameaça significativa ao meio ambiente e à saúde da população. Em São Vicente, município da Baixada Santista (SP), cinco das seis praias foram classificadas como impróprias para banho, segundo dados da CETESB (2023). A Praia do Itararé, a mais frequentada por moradores e turistas, esteve entre as mais contaminadas, expondo os frequentadores a doenças como gastroenterite, hepatite A, disenteria, cólera e febre tifoide. Diante desse cenário, idealizamos um projeto com foco na despoluição da Praia do Itararé, utilizando a Modelagem Matemática como metodologia (Bassanezi, 2002). A proposta surgiu da vivência direta com a realidade local e da necessidade de envolver os estudantes em um processo formativo que unisse matemática, consciência ambiental e cidadania. As variáveis analisadas incluíram esgoto, resíduos sólidos e lixo doméstico. Durante o desenvolvimento do projeto, pudemos perceber uma mudança de consciência ambiental em todos os envolvidos. A resolução desse problema estimulou estudantes a refletirem sobre à preservação da praia. Além da aprendizagem de conceitos sobre meio ambiente, poluição e doenças, houve um desabrochar da consciência crítica quanto ao descarte indevido de resíduos sólidos. Esse pensamento crítico sobre a quantidade de resíduos descartados na Praia do Itararé orientou a construção de um modelo matemático que, além de promover a consciência ambiental, também poderia colaborar com o orçamento doméstico, pois, conforme Campos, Wodewotzki e Jacobini (2013) o ensino e a aprendizegem por meio da Modelagem Matemática forma cidadãos críticos e conscientes. Buscamos uma solução que não apenas atuasse sobre o problema dos resíduos, mas fomentasse uma ação social, demonstrando como a reciclagem pode gerar renda para comunidades carentes. Assim, o projeto promoveu uma aprendizagem contextualizada, crítica e socialmente engajada, integrando educação matemática, meio ambiente e transformação social.