Este artículo presenta los resultados y análisis de una investigación didáctica sobre el desarrollo de algunas habilidades de pensamiento crítico en estudiantes de Fisioterapia que participaron en clases de Bioquímica, centradas en trabajar implicaciones sociocientíficas de los xenobióticos. La metodología de la investigación fue cualitativa estructurada en tres momentos: 1) caracterización de algunas habilidades de pensamiento crítico en los estudiantes 2) estudio de aspectos sociales, ambientales, tecnológicos y bioquímicos involucrados en la cuestión sociocientífica y 3) estructuración con los estudiantes de estudio de casos clínicos. Los datos constituidos en el transcurso de estos momentos favorecieron la enseñanza significativa de conceptos bioquímicos, además de potencializar habilidades de pensamiento crítico.