A pesquisa fundamentada na abordagem histórico-cultural e na perspectiva epistemológica do realismo crítico buscou entender como ocorre a elaboração conceitual sobre representações de partículas submicroscópicas que permeiam atividades planejadas e desenvolvidas no contexto de aulas de química do ensino médio, discutindo implicações pedagógicas e epistemológicas aos processos de ensino e de aprendizagem de conhecimentos escolares. o percurso metodológico envolveu: a explicitação das concepções pedagógicas e epistemológicas pelo professor/pesquisador; o planejamento e o desenvolvimento de um módulo de ensino sobre a temática “poluição do ar: o ar que respiramos” em duas turmas do ensino médio, de uma escola pública de florianópolis, acompanhado de questionários; o planejamento e realização de entrevistas semiestruturadas com grupos de estudantes. ao fundamentar - se na análise microgenética e na análise textual discursiva, emergiram três categorias associadas com a elaboração conceitual de imagens representativas de partículas submicroscópicas: a não transparência de imagens; os obstáculos e as potencialidades; a elaboração conceitual. as categorias foram discutidas à luz dos aportes teóricos de referência, destacando - se os resultados: a compreensão de que a explicitação prévia de concepções pedagógicas e epistemológicas não garante, por si só, uma prática docente realizada pelo professor/pesquisador que seja coerente com as mesmas, embora estas orientem as suas ações e reflexões sobre a prática desenvolvida, permitindo (re)ver, (re)planejar e analisar limites ou potencialidades sobre as interlocuções desenvolvidas em sala; a percepção de que a multiplicidade de sentidos oriundos de diferentes modos de ver, pensar e agir de estudantes e professor são constitutivos e influenciam os processos de elaboração conceitual; a não transparência (ou não unidirecionalidade) dos sentidos envolvidos no discurso ou na interpretação de imagens usadas em situações de ensino por estudantes ou professor; a capacidade dos estudantes estabelecerem explicações às novas situações, ainda que com dificuldades e/ou deturpações conceituais às explicações; a compreensão de que a verbalização do professor ou estudantes no uso do formalismo químico não reflete, obrigatoriamente, no seu aprendizado; a força reprodutiva e criativa das imagens na elaboração de explicações em diferentes situações e contextos; a recorrência ao realismo ingênuo sobre as representações de partículas submicroscópicas, mesmo havendo discussões, por exemplo, sobre modelo e representação e escalas; a necessidade de inserção e negociação de sentidos atribuídos aos conceitos, textos ou imagens à elaboração conceitual coerente com a ciência; e a existência de limites sobre afirmações referentes à elaboração conceitual por parte dos estudantes, afinal, não se tem acesso à totalidade das relações, nexos conceituais ou ações estabelecida s pelos sujeitos, embora se tenha acesso a falas, escritos, desenhos, gestos, ações e expressões faciais que possibilitam dizer algo sobre os seus indícios de elaboração. esses resultados implicam, por exemplo, na importância de reflexões sobre a prática do professor, como a compreensão sobre a (trans)formação permanente dos sujeitos (do professor e dos estudantes) e, portanto, que as práticas educativas carecem de problematizações sobre as diferentes formas da linguagem química, por consequência dos limites, dos obstáculos e das potencialidades conceituais sobre representações de partículas submicroscópicas.