Identificou-se que características das atividades experimentais favoreceram a superação de obstáculos para a aprendizagem dos conceitos de temperatura e calor. foi realizado um levantamento teórico dos tipos de obstáculos que podem afetar o processo de ensino-aprendizagem. para superá-los, averiguou-se que ações didáticas deveriam ser tomadas. a adoção de uma concepção construtivista de ensino com forte orientação epistemológica revelou-se apropriada. as atividades experimentais, por sua vez, demonstraram-se como promissoras ferramentas didáticas no alcance da superação de obstáculos de aprendizagem. após a discussão teórica, planejou-se uma sequência didática baseada fortemente em atividades experimentais. esta pesquisa concretizou-se em três etapas: sondagem, ensaio piloto e pesquisa principal. sendo aplicada em um total de 7 turmas de segundo ano do ensino médio de escolas públicas da região da grande florianópolis (sc). a sondagem, envolvendo 36 estudantes, teve a finalidade de verificar a existência de obstáculos de aprendizagem e identificar o potencial de algumas atividades experimentais. o ensaio piloto, realizado com 27 estudantes, possibilitou o aprimoramento dos instrumentos de pesquisa, a configuração de um conjunto de atividades experimentais e a definição da sequência didática. com a consolidação desses materiais, realizou-se a pesquisa principal, que envolveu 93 estudantes. os aparatos experimentais selecionados visavam gerar conflitos cognitivos nos estudantes sobre o que seria "sensação térmica"; identificar a relação e as diferenças entre calor e temperatura; e modelizar uma explicação dos fenômenos térmicos baseada em uma visão submicroscópica da matéria. o conjunto de instrumentos utilizados incluiu questionários, roteiros de atividades experimentais com questões abertas e fechadas, desenhos feitos pelos estudantes e gravação de áudio das aulas. a análise do áudio transcrito e das respostas registradas nos roteiros foi orientada pela análise de conteúdo. a metodologia "semiótica aplicada a imagens estáticas" guiou a análise os desenhos. confirmou-se a presença de diversos obstáculos de aprendizagem, manifestados nas explicações orais e escritas dos estudantes. por meio dos registros escritos e das discussões sobre os resultados experimentais, foram identificadas as características das atividades experimentais que favoreceram a superação desses obstáculos.