É lugar comum falar sobre como a tecnologia tem influenciado a sociedade bem como os benefícios de sua inserção na educação. No entanto, tal integração não acontece de forma trivial para o educador. Diversas pesquisas mostram que apenas saber manipular a tecnologia não garante que as mesmas sejam utilizadas de forma integrada com o conteúdo e, assim, facilitar o aprendizado. Desse modo, além de conhecer o conteúdo específico, os professores também devem conhecer bem as tecnologias educacionais, para escolher quais as mais adequadas aos objetivos e aos conteúdos específicos. No entanto, como fazer essa integração das TIC em sala de aula de modo eficiente? Um modelo que tenta responder a essa questão foi proposto por Mishra e Koehler em 2006, conhecido por TPACK, e enfatiza a necessidade de relacionar os conhecimentos pedagógicos, tecnológicos e do conteúdo. Os pesquisadores que investigam sobre a formação de professores para o desenvolvimento do TPACK têm apresentado diversos modelos de formação voltados para diferentes públicos. No entanto, é necessário investigar de que forma as teorias da aprendizagem podem auxiliar na elaboração desses modelos. Além disso, devido à complexidade envolvida tanto em relação ao TPACK como à formação de professores, é possível identificar na literatura lacunas teóricas que precisam ser melhor investigadas. Tal problemática serviu de motivação para investigarmos de que forma uma unidade curricular baseada em um modelo de formação que utiliza os princípios da Teoria da Flexibilidade Cognitiva (TFC), os Operadores da Complexidade e implementada através da Flipped Classroom, pode auxiliar o desenvolvimento do TPACK nos alunos de um curso de Pedagogia no contexto do Ensino das Ciências. De acordo com os objetivos e fundamentação teórica desta pesquisa, optamos por uma perspectiva qualitativa, através de um estudo de caso, segundo a abordagem da fenomenologia hermenêutica, que recorreu à técnica da análise temática para codificar e categorizar os dados, auxiliando na análise e compreensão dos resultados. Após as análises dos dados empíricos, foi possível identificar evidências: a) da transferência de conhecimento de acordo com o que propõe a TFC; b) de que a disciplina desenhada a partir do modelo proposto auxiliou no desenvolvimento do TPACK por parte dos professores participantes; c) da importância do contexto na escolha das atividades propostas pelos professores; d) de que os professores desenvolveram uma melhor compreensão da importância da utilização da tecnologia em sala de aula. Os dados também permitiram identificar os aspectos positivos e as dificuldades enfrentadas ao implementar o modelo proposto. Mesmo diante da impossibilidade de produzir generalizações do ponto de vista positivista e estatístico, consideramos que esta pesquisa trouxe contributos importantes para o estudo sobre o TPACK em relações a aspectos teóricos e avaliativos e modelos de formação. No que diz respeito aos aspectos teóricos, esta pesquisa trouxe uma nova perspectiva para a compreensão do TPACK ao propor uma mudança de paradigma nas investigações sobre o esse quadro teórico-conceitual e ao utilizar os Operadores da Complexidade para orientar essa mudança. Em relação aos modelos de formação nossa investigação trouxe contribuições especificamente para duas áreas do conhecimento: formação de professores para o desenvolvimento do TPACK e modelos de implementação para a Flipped Classroom. A contribuição da investigação para a área de avaliação do TPACK diz respeito à visualização dos construtos do TPACK mapeados em uma rede complexa. Acreditamos que essa forma de avaliação do TPACK através dos planos de aula dos professores e o mapeamento desses construtos visualizados através de uma rede complexa constitui uma mais valia para a avaliação e representação do TPACK presentes na literatura, uma vez que tal método permite uma melhor compreensão das relações que ocorrem entre os construtos permitindo uma análise tanto quantitativa quanto qualitativa do TPACK.