Esta pesquisa tem como tema a Educação Ambiental (EA) em uma abordagem da Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA) e foi motivada devido à deficiência de seu ensino na educação básica. O objetivo geral foi verificar as contribuições de uma abordagem CTSA no ensino e aprendizagem da EA crítica na educação básica. Os objetivos específicos foram: Identificar as concepções prévias dos alunos sobre EA; Desenvolver uma estratégia didática por meio de uma abordagem CTSA; Aplicar a sequência didática sobre EA por meio de uma abordagem CTSA para o ensino médio na área do conhecimento Ciências da Natureza. Para alcançar os resultados, a metodologia foi de natureza qualitativa exploratória. Por se tratar de uma pesquisa educacional, dispondo de uma sequência didática como produto, o procedimento metodológico foi pesquisa participante. Nesse procedimento, o grupo envolvido não foi apenas objeto de estudo, mas sim, sujeitos participantes do percurso da pesquisa, nos quais, propôs soluções para os problemas levantados e do processo de autoconhecimento do grupo. O cenário da pesquisa foi uma escola pública do estado de Minas Gerais no município de Ituiutaba. Foi adotado o número aproximado de 30 alunos do terceiro ano do ensino médio. Os instrumentos utilizados foram questionários, observações, diário de bordo, fotos e vídeos. Sobre o conhecimento prévio dos sujeitos, constatou-se que a compreensão sobre EA e CTSA era um conhecimento raso e superficial baseado no senso comum, caracterizado por práticas de uma EA individualista. Após a aplicação do questionário, foi realizado o planejamento e elaboração de uma sequência didática a partir do conhecimento prévio dos sujeitos com o intuito de atingir o êxito no processo de ensino e aprendizagem sobre EA crítica a partir da perspectiva da CTSA. Na aplicação da sequência didática, evidenciou que é possível o desenvolvimento de atividades e aprendizagem de EA por meio de uma abordagem CTSA. Na sequência, resíduo urbano foi como tema problematizador de conhecimento para reflexão e percepção dos alunos sobre EA crítica no ensino médio na área do conhecimento Ciências da Natureza. Observou-se que o processo de introdução de uma abordagem CTSA contribuiu para que os sujeitos participantes adquirissem um conhecimento crítico, interdisciplinar e significativo sobre EA crítica, uma vez que os mesmo construíram um conhecimento que contribuíram na percepção da urgência de uma EA coletiva, permitindo uma possível oportunidade na participação efetiva nos processos sociais, culturais, políticos e econômicos relativos ao ambiente em que vivem.