O presente estudo foi realizado durante o curso de mestrado profissional em Ensino de Ciências Exatas da Univates e teve como objetivo geral verificar se a utilização da educação ambiental como recurso pedagógico contribui para a melhoria do ensino nas aulas de Ciências Exatas, no ensino médio. O campo empírico da investigação é uma escola pública da rede estadual de educação de Lajeado/RS e os sujeitos participantes da pesquisa são 32 alunos de uma turma do 2o ano do ensino médio. Para tanto, optou-se pela elaboração de um estudo de caso, utilizando uma abordagem metodológica qualitativa. A fim de organizar o presente trabalho, este está dividido em seis capítulos: introdução; pressupostos teóricos; procedimentos metodológicos; planejamento e ação docente em educação ambiental, no ensino de Ciências Exatas; análise das percepções dos alunos e considerações do processo docente sob enfoque pedagógico com caráter ambiental. Os pressupostos teóricos envolvem uma contextualização da educação ambiental como ciência do conhecimento e filosofia de trabalho, sob o enfoque da área de Ciências Exatas, abrangendo as etapas do planejamento e ação docente. Apresenta-se também uma descrição das aulas de educação ambiental na área de Ciências Exatas, as quais contemplam questionários e relatórios de aula elaborados para acompanhamento das aprendizagens. Ao final do trabalho, percebe-se, a partir da fala dos sujeitos pesquisados, que as intervenções propostas, com destaque na relação entre teoria e prática, contribuíram para a melhoria do ensino nas aulas de Ciências Exatas, no ensino médio.