A pesquisa investiga os sentidos atribuídos por estudantes da educação superior tecnológica diante da relação entre situações de trabalho e aspectos conceituais das ciências durante o processo de ensino e aprendizagem. Justifica-se principalmente pelo fato da extinção de profissões operacionais e o surgimento de outras mais complexas impulsionadas pelos avanços tecnológicos, num cenário de limitação político-educacional brasileiro de formação profissional do trabalhador. O estudo tem como principal aporte teórico a teoria da atividade humana, proposta por Leontiev, que conceitua os processos de desenvolvimento do psiquismo (consciência) humano no contexto do trabalho. Considera-se como pressuposto filosófico o materialismo histórico-dialético e na dimensão metodológica os princípios da teoria histórico-cultural. Por isso, adota-se como procedimento de pesquisa o experimento formativo caracterizado pela participação ativa do pesquisador na aprendizagem dos estudantes, assim como de ações planejadas e sua interação com os dados coletados. O estudo envolve o pesquisador-participante e vinte e dois estudantes da Educação Profissional e Tecnológica (EPT), matriculados na disciplina de Ventilação Local Exaustora, de uma faculdade pública, localizada no Município de São Paulo, do curso de refrigeração, ventilação e ar-condicionado. O desenvolvimento da pesquisa está ancorado pela aplicação de Tarefas de Estudo (TAE) baseadas em situações práticas e experimentais elaboradas intencionalmente para gerar reflexões e discussões ao envolver aspectos conceituais da Física, da Matemática e da prática do trabalho profissional. A análise se concretiza pela realização de uma triangulação dos dados coletados por meio de entrevistas semiestruturadas e não estruturadas, questionários e produção escrita, além das observações diretas realizadas pelo pesquisador. Como resultado surgiram inúmeras evidências coletadas dos estudantes ao se revelar o sentido da alienação, associados aos motivos do conhecimento tácito, da aplicação utilitária e da mais valia; o sentido da contradição, cujos motivos se relacionam ao processo de operações inconscientes e ações conscientes; e o sentido de tomada de consciência, o qual abrange um movimento complexo motivado por deduções equivocadas e refutadas por análises fundamentadas. Conclui-se que é possível modificar a atribuição de sentidos do estudante-trabalhador pelo processo de ensino e aprendizagem na EPT a partir da compreensão de que a mudança precisa ser mediada pelo professor durante o movimento de aprendizagem, porque necessita produzir impacto contraditório na consciência do indivíduo alienado pelo lugar cultural e histórico de pertencimento por ele ocupado na sociedade. Assim, contribuições ao desenvolvimento humano e integral se tornam uma realidade pelos sentidos e motivos da aprendizagem atribuídos por estudantes-trabalhadores ao se refletir a relação entre os aspectos conceituais do ensino de ciências e o fazer da prática vivenciados tanto na escola quanto nas situações de trabalho.