Diante da desmotivação que os estudantes do Ensino Médio (EM) apresentam com relação ao estudo de Ciências, em especial de Física, vemos a necessidade de ampliação dos estudos sobre estratégias e perspectivas de ensino diferentes das comumente utilizadas pelos professores em sala de aula (aulas expositivas e pouco dialogadas). Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo estudar os significados produzidos e modificados pelos estudantes, sobre conteúdos de Gravitação, como por exemplo a causa dos movimentos planetários e o fenômeno das marés, ao longo da implementação de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI). Esses significados foram avaliados à luz da teoria da Aprendizagem Significativa (AS) de David Ausubel. A SEI foi implementada em uma turma de primeira série do EM de uma escola da rede pública do estado de Santa Catarina. A partir da análise dos registros dos estudantes, oriundos das atividades propostas durante a SEI, constatamos que, em comparação ao pré-teste ao qual eles foram submetidos, houve produção e mudança nos significados que haviam apresentado inicialmente. Constatamos também que o uso de vídeos, experimentos demonstrativos e simulações computacionais contribuem de forma mais efetiva para o processo de ressignificação se comparados a utilização de textos e pesquisas extraclasse. Os resultados obtidos ao final desta pesquisa nos permitem afirmar que as atividades investigativas propostas neste trabalho contribuíram para a produção e modificação de significados, relacionados ao conteúdo de Gravitação, por parte dos estudantes.