Este trabalho de pesquisa mostrou a viabilidade de se construir e montar motores Stirling caseiros para ensino e aprendizagem dos conteúdos de termodinâmica do ensino médio. Um manual ilustrado foi desenvolvido como produto educacional contendo o passo a passo de construção do motor e informações úteis ao aprendizado. Portanto, professores e alunos têm um guia confiável para montar uma máquina térmica e proporcionar significado prático aos conceitos físicos aprendidos em sala. O referencial teórico adotado na pesquisa foi o da aprendizagem significativa de David Ausubel (1918 – 2008). Para ele, o processo de ensinar e aprender determinado assunto deve estar ancorado ao conhecimento prévio do aprendiz sobre a temática e sua disposição em conhecer ainda mais. Por isso, para ensinar termodinâmica a alunos de segundo ano, o motor Stirling caseiro tipo gama foi escolhido dada sua simplicidade de construção e montagem pelos próprios alunos. A aplicação do produto ocorreu com três grupos de alunos, em cinco encontros com duração de duas horas. Os três grupos foram formados por critérios de gênero com uma turma composta por alunas, uma turma mista e uma turma de alunos. A aplicação expôs as dificuldades nas tarefas manuais bem como na leitura de procedimentos por escrito. A análise dos dados, a partir dos questionários, indicou a necessidade de mais práticas semelhantes que proporcionem o desenvolvimento das habilidades concretas ainda não plenas nos alunos de ensino médio. Por outro lado, os alunos se mostraram motivados a construírem o motor o que é fundamental no processo de aprendizagem. A prática revelou-se importante para o desenvolvimento de suas habilidades manuais. Assim sendo, este trabalho configura-se como guia para professores e alunos que queiram utilizar o motor Stirling para ensinar termodinâmica.