Neste artigo, apresenta-se uma pesquisa que teve como objetivo avaliar as possibilidades da aplicação de um ciclo investigativo nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Entende-se por ciclo investigativo uma sequência de situações de aprendizagem que permite aos estudantes a definição de um problema de pesquisa, a elaboração de hipóteses, a construção de argumentos que garantem a sustentação das pressuposições e a comunicação dos resultados. O estudo caracteriza-se por ser uma pesquisa-ação, em que o corpus foi decorrente da documentação pedagógica produzida por um professor dos Anos Iniciais de uma escola pública localizada no Vale do Taquari/RS, considerando a análise por meio de uma abordagem reflexiva. Percebeu-se que a proposição do ciclo investigativo foi profícua, uma vez que favoreceu a realização de situações de aprendizagem que primam pela busca autônoma de informações, exploração e experimentação, bem como contempla no planejamento pedagógico temas que são do interesse das crianças.