O objetivo deste trabalho, é apresentar, descrever e discutir uma experiência investigativa em um espaço não-formal de educação científica - Clube de Ciências - de forma atualizada e contextualizada com o mundo em que o aluno vive e com diferentes áreas do saber, ampliando o aprendizado para além dos conceitos do ensino de Química. A abordagem é qualitativa, efetivando-se por procedimentos caráter experimental investigativo adaptando-se as etapas e procedimentos de atividades de conhecimentos científicos de Carvalho (2009) e Malheiro (2016). Os resultados enfatizam a eficácia da experimentação investigativa no Clube de Ciências à Alfabetização Científica privilegiando a seleção de conteúdos que levem em conta a relevância de temas sociais e estratégias educacionais, orientadas para o desenvolvimento de capacidades ligadas à responsabilidade e educação em valores, de forma a colocar os aspectos atitudinais e procedimentais no mesmo nível de importância dos aspectos conceituais. A proposta da abordagem metodológica apresentada não deve ser entendida como uma receita a ser seguida, mas como uma amostra, uma provocação à reflexão, sobre as possibilidades que a prática de atividades experimental investigativa ganha se vinculada ao entendimento de que não basta só fazer, é preciso fazer e ter consciência do que se faz na medida em que estimulam o professor a pensar sobre sua prática, sobre a sua finalidade, a questionar-se sobre o quê, por que e para quê ensinar ciências.