Esta dissertação trata do Ensino por Investigação no Ensino de Biologia numa perspectiva da Alfabetização Científica (AC) e da Natureza da Ciência Biologia. O trabalho parte da problemática sobre como implementar tal abordagem no contexto da reforma do Ensino Médio, em que se destaca a relevância para a busca de formas para oportunizar um ensino de Biologia que atenda à finalidade da Alfabetização Científica diante do presente tempo histórico nas escolas públicas brasileiras. Dessa forma, o trabalho tem o objetivo geral de investigar a implementação de uma Atividade Investigativa no ensino de Biologia numa perspectiva de Alfabetização Científica em uma turma do Ensino Médio de uma escola da Rede Pública de Alagoas. Em vista disso, a metodologia foi do tipo qualitativa a partir de um estudo de caso em uma turma da primeira série do Ensino Médio no componente de Laboratório de Práticas Experimentais. A coleta de dados se deu a partir da gravação e transcrição de aulas e registro dos estudantes, juntamente ao desenvolvimento de uma Atividade Investigativa sobre fungos, que foram submetidos à Análise Textual Discursiva. Os resultados foram organizados em três categorias: os elementos do Ensino por Investigação em uma Atividade Investigativa sobre fungos, em que foram discutidas as atividades-chave da Atividade Investigativa desenvolvida; os indicadores da Alfabetização Científica emergidos na implementação da Atividade Investigativa sobre fungos, apresentando os indicadores do processo; e os contributos da Abordagem Didática para a Natureza da Biologia, ressaltando a abordagem da Natureza da Ciência Biologia nas atividades propostas, que foi caracterizada pelo tempo e implicações éticas de experimentos com seres vivos. Por fim, foi possível destacar: os principais resultados relacionados às implicações da formação de professores para a utilização da abordagem, em especial em relação à gestão de turma e de tempo durante a aplicação, bem como a importância da abordagem para o surgimento dos indicadores da AC; a adequação às características da Biologia, sendo elas: metodologia para o estudo dos fungos, tempo necessário, bioética e biossegurança; além de destacar a importância do laboratório de Biologia para o desenvolvimento de atividades como a que foi proposta, resultados esses que subsidiaram considerações acerca da potencialidade do Ensino por Investigação para o ensino sobre fungos, sendo a principal delas a possibilidade de abordar os aspectos do tempo e ética da Natureza da Biologia, bem como limitações.