Neste artigo de investigação discutimos a participação da imaginação no ensino de ciências e biologia em dois contextos de atividade experimental, um demonstrativo e outro investigativo. Com base em nossos estudos anteriores, criamos duas situações hipotéticas explicitando as concepções de ciência, aprendizagem e o papel dos professores em cada uma dessas atividades experimentais. A partir de uma análise interpretativa do papel da imaginação nestes dois contextos, concluímos que a imaginação é mais valorizada na atividade experimental investigativa, embora não seja um construto teórico que fundamente essa abordagem. Tal fundamentação seria possível a partir de uma concepção de aprendizagem como produção de sentidos subjetivos, alternativa ao pensamento dominante, que concebe a aprendizagem como assimilação de conceitos.