O ensino de Educação Física na educação básica é constituído de grandes desafios, alguns historicamente conhecidos, como a busca incessante pela consolidação de um currículo que fundamente as práticas pedagógicas e, mais atualmente, que justifique a permanência da disciplina como componente curricular. Sob a perspectiva de outro aspecto do processo ensino e aprendizagem, o desafio da Educação Física consiste em atenuar o desinteresse gradativo pela disciplina que, por vezes, culmina no afastamento dos alunos. Os estudos que se debruçam sobre a motivação na Educação Física na última década reportam a estreita relação entre a satisfação das Necessidades Psicológicas Básicas (NPB) e o aumento da motivação intrínseca e comportamentos autodeterminados, com efeito à participação e engajamento nas aulas. O estilo interpessoal docente interfere na motivação e engajamento dos alunos nas aulas de Educação Física, mediante práticas voltadas para o suporte à autonomia, que incluem estratégias pedagógicas no intuito de satisfazer as necessidades de competência, autonomia e vínculos sociais dos estudantes. O objetivo da presente pesquisa foi desenvolver e verificar a efetividade de um curso de extensão acerca da Teoria das NPB com estudantes de Licenciatura em Educação Física no que se refere à aplicação dos conhecimentos em situações de prática. Para isso, propôs-se a realização de uma pesquisa-ação, realizada no Curso de Extensão intitulado “Motivação na Educação Física escolar: como engajar os estudantes?”. Participaram 15 licenciandos(as) de Educação Física. Em sua maioria, eles(as) não tinham conhecimento prévio sobre a teoria. Os resultados demonstram a efetividade do curso de extensão acerca dos aspectos motivacionais nas aulas de Educação Física a partir da identificação pelos(as) cursistas da relação positiva entre a satisfação de competência, autonomia e vínculos sociais e a participação de estudantes nas aulas de Educação Física. Ademais, a análise das respostas dos(as) participantes demonstrou haver identificação de práticas voltadas para o atendimento das NPB dos estudantes, em que, após o curso, houve maior incidência de respostas relacionadas ao perfil interpessoal docente voltado para o suporte das NPB. Os resultados também demonstraram escassez de práticas docentes voltadas para o atendimento das NPB dos(as) estudantes no contexto investigado, o que pode reforçar o cenário de desinteresse nas aulas de Educação Física e evidencia a importância do conhecimento formal acerca da Teoria na formação inicial. Em conclusão, o curso de extensão desenvolvido na presente pesquisa demonstrou indícios iniciais de efetividade no que se refere à aplicação dos conhecimentos da Teoria das NPB em situação de prática. A partir dos achados da presente investigação, recomendam-se estudos futuros que enfoquem a formação de professores de Educação Física alinhada com a realidade do ambiente escolar, considerando o fenômeno do desinteresse e afastamento das aulas como um desafio a ser enfrentado e superado a partir do conhecimento formal da Teoria das NPB e sua aplicação pedagógica. O curso de extensão proposto nesta investigação se configura como uma possibilidade nesta perspectiva de formação e sua efetividade poderia ser avaliada com outros grupos de licenciandos(as) em Educação Física, considerando diferentes contextos regionais, sociais e culturais.