O ensino de Química voltado à formação de cidadãos capazes de atuar na sociedade de maneira consciente e crítica pode obter melhores resultados quando adota como estratégia didática o trabalho por meio de projetos de investigação. Neste artigo, relata-se o desenvolvimento de uma investigação sobre o tema “biogás como fonte alternativa de energia”, realizada por estudantes do ensino médio. Ao vivenciarem esse tipo de prática, os estudantes puderam compreender a importância da experimentação nas atividades científica e tecnológica; aprender conteúdos científicos procedimentais e conceituais; e reconhecer a produção de biogás como uma fonte de energia alternativa econômica e ambientalmente viável.