Este relato de experiência tem o objetivo de apresentar uma proposta metodológica para o ensino do modelo atômico de Rutherford a luz da história e filosofia da ciência (HFC). A experiência relatada foi selecionada em virtude de promover a participação dos alunos na discussão proposta. Foi feita uma análise de artigos acerca do caso garotas do rádio e artigos que abordam os trabalhos científicos desenvolvidos sobre a radioatividade. Posteriormente foi aplicada proposta metodológica no ensino do modelo atômico de Rutherford, com enfoque em utilizar os estudos do cientista sobre emissão de radiação para explicar os graves problemas de saúde adquiridos pelas funcionárias da empresa U.R. Radium durante a produção de relógios pintados com tinta de efeito fosforescente a base de sais de rádio. Foi observado que a proposta metodológica promoveu a discussão e levantamento de hipóteses sobre a relação entre os níveis de exposição e ingestão de produtos radioativos e as doenças apresentadas pelas funcionárias, bem como foi discutido temas transversais como leis trabalhistas e omissões de informações em prol de interesses particulares. Os resultados apontam que é fundamental para promover uma aprendizagem significativa mostrar aos alunos os processos de construção do conhecimento científico, não apenas os resultados finais, e demonstrar como o desenvolvimento científico está diretamente ligado à sociedade.