A problematização é uma forma de explicitar, de propor as contradições presentes na realidade, e na Sociedade do Conhecimento que prima por habilidades e raciocínio crítico, ela é cada vez mais reforçada, pois trabalha questões complexas associadas aos problemas da realidade. Há pesquisas que apontam com diversas nomenclaturas a forma de conceber e adotar estratégias problematizadoras nos processos educacionais, contudo, poucas pesquisas voltadas para o ensino de Engenharia de Produção apresentam diretrizes aos professores a fim de que, baseando-se nelas, possam elaborar suas propostas pedagógicas possibilitando uma aprendizagem significativa e pensamento crítico. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa é apresentar um modelo de aprendizagem problematizadora, num contexto de aprendizagem presencial e virtual, oportunizando aprendizagem significativa, bem como avaliar o desenvolvimento do pensamento crítico dos alunos. O modelo tem por base uma revisão bibliográfica das teorias, conceitos e práticas da Metodologia da Problematização e do Ciclo de Aprendizagem Experiencial, e para sua aplicação segue com uma pesquisa-ação com alunos de uma disciplina do programa de pós-graduação em Engenharia da Produção de uma universidade pública do interior de São Paulo. Os indicadores de pensamento crítico identificados na literatura, e adaptados para a pesquisa, foram analisados mediante a realização de diversas atividades, trabalhos e discussões dos alunos propostos conforme o modelo de aprendizagem problematizadora. Os resultados revelam que problematizar situações conhecidas ou extraídas da realidade social dos alunos para a compreensão dos conteúdos acadêmicos transforma a aprendizagem em momento significativo, no qual o aluno passa a ser agente ativo no processo de construção do conhecimento e, por consequência, desenvolve em índices expressivamente positivos de pensamento crítico.

The problematization is a way of explicit, proposing the contradictions present in reality, and in the Knowledge Society that values for skills and critical thinking, it is increasingly enhanced, because it works complex issues associated with reality problems. There are research that pointing with various nomenclatures how to conceive and adopt problematizing strategies in the educational processes, however, few research in the area of Production Engineering instruction presents guidelines for teachers, based on them, can develop their pedagogical proposals allowing a significant learning and critical thinking. Accordingly, the objective of this research is to present a model of problematizing learning, in a context of presence and virtual learning, providing opportunities for significative learning, as well as evaluating the development of critical thinking of learners. The model is based on a bibliographic review of theories, concepts and practices of the Problematization Methodology and Experiential Learning Cycle, and its application follows with an action-research with students from a discipline of the graduate program in Production Engineering in a public university in the state of São Paulo. Indicators of critical thinking identified in the literature and adapted to the research, were analyzed by carrying out various activities, assignment and discussions of the proposed learners as the model of problematizing learning. The results show that problematizing known situations or extracted from the social reality of the students to understand the academic content turns learning into a meaningful moment in which the student becomes an active agent in the process of knowledge construction and, therefore, develops in indexes significantly positive of critical thinking.