A crise ambiental que o planeta enfrenta tem sido motivo de grande preocupação por parte de muitos países. No modelo civilizatório atual predomina o desperdício e o consumo desenfreado. Dessa forma, a Educação Ambiental, na perspectiva socioambiental, passa a ser um instrumento de conscientização no propósito de formar cidadãos comprometidos com a mudança de valores, atitudes e comportamentos. Um dos muitos problemas ambientais é a questão da poluição das águas. Compreender a poluição das águas é de fundamental importância, já que a preservação de sua qualidade consiste em preservar a própria vida. Portanto, a partir desses questionamentos buscou-se, nesta pesquisa, trabalhar uma nova proposta para o trabalho pedagógico: a Pedagogia Histórico-Crítica (PHC), a fim de responder a questões do tipo: é possível trabalhar em sala de aula o tema da poluição das águas, tendo como referência a Pedagogia Histórico-Crítica como metodologia de ensino? Quais os resultados de sua aplicação? Para responder a essas e outras questões constituídas no caminho da investigação, trabalhou-se, durante um semestre letivo, nas aulas da disciplina biologia, em uma turma da terceira série de ensino médio de uma escola pública estadual do município de Bauru- SP. Os instrumentos utilizados com o propósito de alcançar os objetivos da pesquisa foram a observação, o diário de aprendizagem, relatórios das aulas de campo e comentários de textos. Para a análise dos dados foram utilizados os cinco momentos previstos na própria PHC, teoria pedagógica de Dermeval Saviani, divulgada no Brasil nos anos iniciais da década de 1980 e “traduzida” por João Luiz Gasparini, em 2002. A análise dos dados demonstra que a PHC foi um referencial metodológico que conseguiu articular de forma satisfatória o tema abordado.