As atividades educativas relacionadas aos temas “Biologia” e “meio ambiente” podem promover o desenvolvimento integral dos alunos em termos de construção de conhecimento dos conteúdos do ensino-aprendizagem conceitual (saber sobre), procedimental (saber fazer) e atitudinal (ser). O objetivo desta pesquisa foi analisar as contribuições de uma atividade de educação ambiental em um espaço não formal de ensino na cidade de Ibatiba-ES para a compreensão de diferentes tipos de conteúdos relacionados a questões socioambientais locais. A pesquisa se enquadra como um estudo qualitativo do tipo pesquisa-ação e foi realizada com 59 alunos do 2º ano do Ensino Médio de uma Escola Estadual em Ibatiba-ES e com um agente público de Assistência Técnica e Extensão Rural (ATER). No primeiro momento, realizamos uma entrevista com o agente de Ater para conhecer melhor a realidade agrícola do município e identificar os possíveis temas geradores abordados na realização da sequência didática. No segundo momento, foi aplicado um questionário pré atividade educativa e, após a sequência didática, um questionário final para verificar a aprendizagem dos alunos. As respostas dos questionários foram analisadas seguindo a metodologia de análise de conteúdo com auxílio do software de gerenciamento de dados ATLAS.ti. Por meio da entrevista com o agente de Ater, foi identificado que o município possui um grande potencial agrícola, com o uso de agrotóxicos nos tratos culturais. Dos estudantes participantes da pesquisa 61% dos alunos residem na zona rural, e todos realizam atividades agrícolas, como a aplicação de agrotóxicos. Foi constatado que 42,4% (25 alunos) dos participantes apresentaram dificuldades em relacionar os objetos de conhecimentos de Biologia com o cotidiano, bem como revelaram carência de conhecimento dos conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais. Obteve-se também que 35,6% dos alunos não reconhecem ações relacionadas à conservação do meio ambiente e à educação ambiental em seu dia a dia. As atividades em espaços não formais de ensino são ideais para proporcionar uma abordagem contextualizada, o que facilita a assimilação de conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais sobre Biologia e meio ambiente, fortalecendo a compreensão dos alunos e fomentando uma atitude comprometida com questões socioambientais.