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Tendo como base as temáticas de geologia do currículo da disciplina de Biologia e Geologia do 11º ano (amplitude de idades dos 15-17 anos), desenvolveu-se um estudo de investigação recorrendo-se à Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (ABRP), utilizando-se a modelação como estratégia didática. Pretendendo-se investigar se a modelação potenciava aprendizagens significativas nos alunos, implementou-se um programa de intervenção recorrendo-se a modelos geológicos durante cinco semanas (24 horas letivas). A investigação realizada, apoiada nos moldes de uma Investigação e Desenvolvimento (I&D), recorreu à triangulação metodológica suportada em várias técnicas e diversos instrumentos de recolha de dados. A modelação permitiu envolver os alunos numa crescente formulação de explicações e de hipóteses e numa maior procura de explicações para responder às questões-problema. Os dados recolhidos permitiram, ainda, concluir quanto ao acréscimo da recolha de evidências num aperfeiçoamento da autonomia e numa melhoria dos resultados escolares. Integrating themes of geology that are included in the Biology and Geology curricula of secondary school (students age range 15-17), a Problem-Based Learning (PBL) study was developed using a modeling strategy. With the intention of investigating if modeling could promote meaningful learning in students, an intervention program using geological models was implemented during 5 weeks (24 hours). The Research & Development promoted was methodologically-based through triangulation and used many techniques and instruments to collect data. Modeling allowed students to be increasingly involved in elaborating explanations and formulating hypothesis, as well as in a broader search for explanations to solve problems. The collected data led to the conclusion that meaningful science learning was performed by students as shown by their increase in searching for evidence, in autonomy, and in a higher school assessment scores more...