Nas escolas públicas regulares (EPR) urbanas, ainda prevalece a ideia da superioridade do conteúdo científico em relação ao conhecimento do cotidiano, fragmentando o conhecimento e subalternizando o saber popular. Como estratégia para superar essa configuração e buscando que a escola atue com base na totalidade do conhecimento, de modo que a realidade vivida faça parte dos processos de ensino e aprendizagem, buscamos o Ensino por Investigação e a Pedagogia da Alternância como inspiração para promover processos de ensino e aprendizagem em Biologia contextualizados e pautados no exercício de questionamentos e reflexões críticas. O entendimento, por exemplo, sobre a bioquímica dos alimentos, que foi o recorte com o qual trabalhamos, possibilita a(o)s estudantes tomar decisões mais conscientes, fundamentando suas escolhas acerca de quais alimentos são importantes, benéficos e necessários à manutenção da saúde e quais são maléficos ou danosos, sendo necessário evitá-los. Além disso, o estudo da bioquímica permite compreender os efeitos dos alimentos e nutrientes no corpo. Entretanto, a abordagem desse conteúdo nem sempre se dá de forma a possibilitar essa consciência crítica a(o) estudante, que, em função disso, muitas vezes, considera-o de difícil compreensão, o que se relaciona com a perspectiva de ensino e aprendizagem adotada em sala de aula. Comumente, a abordagem dos conteúdos é pautada no uso intenso de métodos expositivos, fazendo com que a(o)s estudantes não se sintam motivados ou não se apropriem do conteúdo. Para evitar isso, em uma EPR urbana, utilizamos o Plano de Estudo (PE), mediação própria da pedagogia da alternância, usada em escolas do campo, buscando desenvolver uma didática diferenciada na disciplina Biologia em uma escola caracterizada pela pedagogia tradicional. Nesse contexto, a dissertação aqui apresentada tem como problema de pesquisa a seguinte questão: como o Plano de Estudo da Pedagogia da Alternância pode ser utilizado na disciplina de Biologia em uma escola pública regular e qual seu impacto nos processos de ensino e aprendizagem? Para responder a essa pergunta, o estudo fez uso das abordagens quali-quantitativa e do método pesquisa-ação, visando consolidar, em um material pedagógico, uma experiência de ensino e aprendizagem que apontasse as potencialidades do PE para o ensino de bioquímica em EPR’s urbanas. A produção dos dados se deu junto a uma turma da 1ª série do Ensino Médio situada em São Gabriel da Palha, noroeste do Espírito Santo, sendo usada uma combinação de técnicas. Para coletá-los, utilizamos observação com registro em diário de bordo, análise documental – os documentos, neste caso, foram relatórios produzidos pelos estudantes durante o desenvolvimento do PE – e aplicação de questionários. A análise dos dados oriundos de perguntas estruturadas foi feita com o uso de gráficos e levou em consideração os dados coletados pelo conjunto de técnicas, promovendo seu entrecruzamento. Os dados obtidos com os itens não estruturados, por sua vez, foram, assim como os obtidos na observação, submetidos à análise de conteúdo, conforme recomenda Bardin (2016). A conclusão obtida é que o Plano de Estudo da Pedagogia da Alternância apresenta várias possibilidades de uso fora do seu contexto original e que o ensino pautado na realidade dos sujeitos contextualiza o conhecimento científico e impulsiona os processos de ensino e aprendizagem. A experiência mostrou que, apesar de distintos, há uma aproximação entre o PE e o ensino por investigação, o que nos leva à defesa do uso dessa combinação nas EPR’s urbanas.