Diante do atual cenário educacional vê-se a necessidade de ampliar os estudos relacionados a metodologias que valorizem o papel ativo do aluno no processo de construção do conhecimento. Nesse sentido, várias perspectivas didático-pedagógicas têm sido utilizadas, nas diversas esferas educacionais e em diferentes níveis escolares. Uma delas é o Ensino por Investigação, que privilegia a autonomia do aluno na sistematização do seu próprio conhecimento, uma vez que, o professor passa a ter o papel de mediador neste processo. O presente trabalho teve como principal objetivo analisar a apropriação ou modificação conceitual no conhecimento dos estudantes ao implementar uma Sequência de Ensino Investigativa composta por treze aulas, sobre a temática do Tratamento de Água. Ainda objetivou-se avaliar a consistência teórico-conceitual da Sequência de Ensino Investigativa, observando, se a mesma preserva as características do Ensino por Investigação e se, atende a todas as etapas sugeridas por Carvalho (2013) ao propor esta metodologia. Esta pesquisa foi implementada em uma turma do sexto ano do Ensino Fundamental – Anos Finais, em uma escola municipal no interior de Campo Alegre/SC. Em relação a análise da Sequência de Ensino Investigativa, pode-se constatar que as etapas sugeridas pela autora, supra citada, se fizeram presentes em diversos momentos durante a sua implementação e que, desse modo, favoreceram a construção do conhecimento dos estudantes, evidenciados com a análise dos dados obtidos em questionários de pré e pós-teste. Constatou-se no pós-teste que, de fato, houve apropriação e também modificação, de conceitos discutidos durante as aulas, pois as respostas se tornam cientificamente mais consistentes. Espera-se que, esta pesquisa contribua para fortalecer os estudos, referentes ao movimento do ensino de Ciências e do Ensino por Investigação e também, ofereça incentivo e subsídios para os professores diversificarem suas práticas em sala de aula.