Este estudo descreve a aplicação e análise de uma aula problematizadora sobre a utilização e descarte inadequado de pilhas e baterias, tendo o objetivo de estimular a sensibilização ambiental em alunos do 9° ano de uma escola municipal de ensino público. Nesse sentido, a intervenção didática seguiu as seguintes etapas problematizadoras: (i) primeiramente, fez-se a investigação dos conhecimentos prévios dos discentes por meio da aplicação de um questionário; (ii) em seguida, desenvolveu-se uma aula expositivo-dialogada abordando características elementares envolvidas na temática proposta; (iii) depois, propôs-se uma pesquisa extraclasse envolvendo aspectos sustentáveis da utilização de pilhas e baterias e, por fim, (iv) seguiu-se de debates sobre os resultados apontados. Como resultado, constatou-se que os conhecimentos prévios dos alunos demonstraram pouca sapiência sobre o descarte desses resíduos e base conceitual acerca do assunto. Contudo, após a abordagem dialógica-problematizadora, percebeu-se o interesse dos alunos na temática a partir de evidenciações marcadas em seu dia a dia. As pesquisas extraclasse, por sua vez, demonstraram a percepção das consequências ambientais em detrimento do descarte inadvertido desses resíduos, levando a propostas de logísticas reversa, aplicação de multas à infratores, dentre outras. Com base isso, fez-se uma comparação dos novos conhecimentos apresentados, onde percebeu-se que o descaso apriorístico, por parte dos alunos, reverteu-se em um comprometimento na adoção de atitudes sustentáveis. Assim, considera-se que esta vertente estratégica atingiu o alcance de subsidiar uma aprendizagem suficiente para desenvolver a sensibilização ambiental sobre o uso e descarte corretos desses resíduos sólidos.