O presente trabalho insere-se em uma perspectiva que agrega o ensino de ciências por investigação proposto por Carvalho (2013) aplicado a uma proposta didática no 4º ano do ensino fundamental I na Escola Municipal Professor Joaquim Tramujas Filho da cidade de Paranaguá, através do Subprojeto de Física do Instituto Federal do Paraná, vinculado ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência - PIBID. Apresenta-se o planejamento e aplicação de uma proposta didática com o tema fases da lua, inserida em um corpo de sequências didáticas de tópicos de astronomia, com a justificativa de disseminar uma nova metodologia para o ensino de astronomia no ensino fundamental, contribuindo para a formação dos bolsistas, supervisores da escola parceira e educação dos alunos da turma em que a proposta foi desenvolvida, além também dos resultados advindos de uma avaliação diferenciada empregada ao final da prática. Diversos educadores e pesquisadores (Carvalho et al, 2005; Schroeder, 2007; Rodrigues e Teixeira, 2011; Longhini, Nunes e Grillo, 2011; Campos et al, 2012; Loureiro e Lima, 2013) apontam o ensino de física nas séries inicias como fator diferencial e importante para uma alfabetização científica e é nesta perspectiva que este trabalho se insere.