A ação educacional é o ato de socialização dos saberes humanos historicamente produzidos. Para que essa ação ocorra de modo organizado, sistemático e consciente, é fundamental que seja planejada para esse fim. Nesse contexto, é possível constatar na literatura acadêmico-científica diversos tipos de planejamento que possuem como principal elemento a metodologia de ensino. Apesar disso, estudos têm demonstrado que o termo metodologia de ensino é polissêmico e que seu ensino em disciplinas pedagógicas ocorre sem critérios consensuais. Diante dessa problemática, faz-se premente uma definição precisa e criteriosa para o elemento metodologia de ensino. O objetivo deste artigo é apresentar uma definição para o termo e um instrumento de caracterização e qualificação de propostas metodológicas para o Ensino de Ciências. Para a consecução desses objetivos, apresentamos uma definição para o elemento metodologia de ensino e propomos um instrumento de análise. Com isso, analisamos a proposta de Ensino de Ciências por Investigação e constatamos que ela abarca os princípios epistemológicos, sociopolíticos e psicopedagógicos e os articulam com uma estratégia técnico-operacional de organização do processo de ensino e aprendizagem. Diante dos dados analisados foi possível inferir que o Ensino de Ciências por Investigação é, de fato, uma proposta de metodologia de ensino de Ciências e, ainda, destacamos o potencial do instrumento de análise para contribuir com as problemáticas existentes com relação à temática apresentada.