Este trabalho tem por objetivo apresentar um relato de experiência de uma sequência didática interdisciplinar de Química usando o ensino por investigação sobre a temática do Efeito Estufa para alunos do primeiro ano do Ensino Médio. Essa sequência didática foi construída no contexto do Programa da Residência Pedagógica da CAPES, edital Nº 24/2022, em uma escola pública estadual da região do Alto Tietê. A sequência didática contemplou 7 aulas de 45 minutos cada. Inicialmente foram apresentados 2 vídeos seguidos de questões norteadoras visando a criação de um espaço de argumentação dos estudantes. Na sequência os alunos foram divididos em grupos e utilizaram o simulador PHET, duas vezes, com o objetivo de construir hipóteses sobre questões apresentadas pelos residentes. As atividades com os vídeos e com o simulador foram sempre seguidas por discussões coletivas e sintetizadas pelos residentes na lousa ou pelos próprios estudantes em material disponibilizado. Ao fim da sequência, buscou-se que os alunos fossem capazes de expressar de forma clara e concisa o que foi discutido. Os resultados deste relato indicam que os estudantes apresentam dificuldades para a construção de argumentações usando conceitos científicos adequados e que conseguiram melhorar a compreensão dos gases que formam a atmosfera terrestre.