Investigamos como estudantes da educação básica brasileira definem e reconhecem sua aprendizagem em Ciências da Natureza, em que espaços a situam e quais condições a favorecem. Conduzimos um estudo qualitativo, de inspiração fenomenográfica, com questionário aberto aplicado a 56 estudantes de uma escola pública da rede estadual de Goiás, nos anos finais do ensino fundamental e no ensino médio; as respostas foram submetidas à análise de conteúdo. Emergiram concepções híbridas: prevalece a ideia de aprender como domínio de conteúdos, ao mesmo tempo, surgem indícios de uma moldura investigativa centrada em explicar fenômenos com evidências e articular conceitos. Entre os critérios de “saber que aprendeu”, destacam-se explicar com palavras próprias, transferir para novas situações e justificar respostas. A aprendizagem é descrita como distribuída entre sala de aula, atividades práticas e estudo autônomo; observa-se forte presença de releitura e menor uso de estratégias ativas. Os principais facilitadores foram a explicação clara, a organização do conteúdo e o espaço para dúvidas; os obstáculos incluíram barulho, indisciplina, cansaço e ritmo acelerado. Identificou-se ainda uma lacuna entre o valor atribuído à disciplina e sua aplicação no cotidiano. Concluímos que reduzir o descompasso entre o que os estudantes reconhecem como aprender e o que praticam requer explicitar critérios de qualidade e instituir rotinas de investigação com retomadas e análise de erros.