Este estudo investigou a aplicação de experimentos investigativos para o ensino de transformações químicas durante a Residência Pedagógica em uma escola do Ensino Médio em Pernambuco. A metodologia adotada foi qualitativa, com licenciandos em Química do IFPE aplicando atividades experimentais sob supervisão. Os experimentos envolveram a observação e identificação de evidências pelos alunos, visando diferenciar fenômenos físicos e químicos. Os resultados revelaram que os estudantes conseguiram distinguir essas transformações e justificá-las com base nas evidências coletadas, evidenciando a eficácia dos experimentos na promoção do pensamento crítico e no desenvolvimento prático e intelectual dos alunos. Conclui-se que a abordagem investigativa contribuiu significativamente para o aprendizado, incentivando o protagonismo dos estudantes, sua participação ativa e a construção de habilidades essenciais para uma cidadania crítica e reflexiva. A aplicação desses experimentos ofereceu vantagens ao processo de ensino-aprendizagem, estimulando o pensamento crítico dos alunos e promovendo seu envolvimento ativo na aprendizagem, além de contribuir para o desenvolvimento de habilidades práticas e intelectuais relacionadas ao conteúdo de transformações químicas.