Ensinar Química no contexto atual da sociedade cada vez mais informatizada não é simplesmente transmitir conceitos e aplicar fórmulas, é sobretudo formar alunos capazes de observar e intervir na própria realidade, formar sujeitos hábeis e competentes para viver em sociedade e preservar os recursos naturais. Assim, o objetivo da pesquisa foi analisar o desenvolvimento de habilidades e competências dos alunos do 9° ano do ensino fundamental com o uso de Objetos Virtuais de Aprendizagem (OVA) associado a Metodologia da Problematização e o Arco de Maguerez no ensino de educação ambiental. A pesquisa é caracterizada como qualitativa, exploratória, aplicada e pesquisa-ação envolvendo estudos bibliográficos, análise de repositórios e atividades realizadas em sala de aula. Para sua efetivação, foi realizada uma análise dos OVAs presentes em repositórios quanto às características da reusabilidade, interoperabilidade, acessibilidade, interatividade, granularidade adaptabilidade, flexibilidade, multimodalidade e autonomia. Também foi aplicada uma sequência didática com atividades que envolveram o levantamento dos conhecimentos prévios sobre a temática substâncias e misturas: conservação dos recursos hídricos e as cinco etapas do Arco de Maguerez: observação da realidade, identificação dos pontos-chave, teorização, hipóteses de solução e aplicação a realidade. Para a coleta dos dados foram utilizados os seguintes instrumentos: questionários, observação e diário de bordo e, a técnica utilizada para realizar o tratamento dos dados foi a análise do conteúdo segundo Bardin. Os resultados obtidos demonstraram que apesar de um grande número de repositórios disponíveis na internet, existem poucos OVA para o ensino das temáticas ambientais associados à Química. Quanto à análise dos mapas conceituais, pode-se constatar que os discentes conseguiram relacionar os conhecimentos prévios aos químicos. Quanto à implementação da sequência didática foi possível constatar que se configurou como uma estratégia efetiva para a relação entre o conhecimento químico e a química ambiental e como também para o desenvolvimento de habilidades e competências ambientais. Diante dos resultados, pode-se concluir que a utilização dos OVA aliados ao Arco de Maguerez foi uma proposta metodológica que viabilizou o desenvolvimento de habilidades e competências ambientais, além de ter sido uma forma de proporcionar um repensar das ações dos discentes frente a conservação dos recursos hídricos.