As frequentes alterações na biodiversidade do planeta, provenientes das ações antrópica, constitui-se uma das grandes problemáticas ambientais para a humanidade. Assim o desenvolvimento de intervenções de Educação Ambiental (EA) dentro do ensino básico, indica ser uma relevante estratégia para a sensibilização do homem e para o alcance dos objetivos propostos para a EA. Desse modo, o presente estudo teve como objetivo, utilizar a pesquisa científica como ferramenta chave para a construção de conhecimento e sensibilização ambiental na Caatinga. Precisamente investigamos as seguintes hipóteses: (1) o aumento do conhecimento está relacionado diretamente ao aumento de interesse pela conservação da biodiversidade, (2) a presença de atividades práticas resulta em um maior grau de assimilação de conhecimento e o desenvolvimento de interesse pela conservação da natureza e (3) o nível de envolvimento está relacionado ao aumento de conhecimento e interesse pela conservação da biodiversidade. Assim, constitui-se o tamanho amostral, 131 estudantes da segunda série de uma escola pública do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Para a execução da pesquisa, estes estudantes foram divididos em grupos e classificados pela intensidade de participação na pesquisa em três níveis, baixo, médio e alto. Cada grupo participou de atividades com grau de conhecimento distinto, com o intuito de identificarmos o alcance e a eficácia da intervenção ambiental. Para isto, os dados foram obtidos por meio de questionários denominados de pré-teste (aplicado antes da ação) e pós-teste aplicado aos três níveis de intensidade de participação (baixo, médio e alto) imediatamente após as ações de intervenção. Os resultados encontrados evidenciaram a partir do nível alto de participação, que quanto maior o estímulo e envolvimento dos estudantes nas atividades práticas em ambientes naturais, maior será o aumento no conhecimento e no interesse pela priorização de ações de conservação ambiental. Como também, demonstramos que atividades desassociadas da participação direta dos estudantes, mesmo em ambiente propício a educação pode não surtir o efeito esperado, como aumento no conhecimento e interesse ambiental, fato evidenciado através do nível baixo. Assim, ainda foi possível identificamos que a associação do conhecimento e o envolvimento ativo dos estudantes em ações de EA é um estímulo ao aprendizado ambiental, provocando mudanças na compreensão e na forma de utilizar os espaços naturais, bem como propiciando uma melhor assimilação do conhecimento. Tais aspectos contribuem para modificar os significados ambientais construídos pelos estudantes e despertar o interesse e o desejo de conservação do meio ambiente.