No campo da formação inicial de professores de ciências, é importante que eles aprendam, além dos saberes específicos de suas áreas, saberes epistemológicos e pedagógicos. Destas últimas, destacamos as metodologias de ensino e dentre elas, em Zoologia, a observação é considerada uma das mais potentes. Nosso objetivo é discutir a observação na ciência por meio de desafios. Para isso, apresentamos como o desafio é organizado pelo professor, alguns exemplos e discutimos sua contribuição para o ensino de ciências. A observação por meio de desafios deixa de ser uma abordagem sequencial para se tornar um itinerário de questionamentos e conclusões obtidas pelos estudantes. Concluímos que esta metodologia gera interesse, proporciona maior aprendizado, capacidade de argumentação, discussão e maior interação entre os alunos. Ao longo do uso da metodologia, os estudantes foram aprendendo a emitir seus pensamentos e opiniões cada vez mais acuradamente.