Um dos grandes desafios enfrentados por professores de física do ensino médio é garantir que as aulas despertem o interesse nos alunos e que consigam relacionar o conteúdo com o seu dia-a-dia, tratando-o como algo aplicável às suas vidas. Sendo assim, uma das estratégias abordadas na literatura como alternativa para tornar o ensino mais interativo e participativo é a aplicação da modelagem matemática em sala de aula. Neste trabalho discutimos de que forma o ensino de física pode se tornar mais próximo da realidade do aluno a partir de uma atividade de modelagem matemática sob a perspectiva sociocrítica. A atividade de modelagem estimula a participação efetiva dos alunos na construção do conhecimento, desenvolvendo neles a capacidade de refletir criticamente sobre o assunto estudado. O professor, nesse caso, assume o papel de orientador/mediador e sempre que possível conduz a atividade a partir de questões-desafio. O objetivo é investigar as contribuições da modelagem matemática na problematização do tema temperatura e calor correlacionando-o à elevada temperatura na sala de aula. Esse objetivo geral desdobra-se nos seguintes objetivos específicos: construir um ambiente de aprendizagem com o uso da modelagem matemática, para abordar os conceitos de calor e temperatura da termologia; identificar as contribuições da modelagem matemática e caracterizar a capacidade dos alunos de refletir criticamente sobre o assunto estudado. O tema da atividade é uma situação real presente no cotidiano dos estudantes e importante do ponto de vista sociopolítico. Dessa forma o aluno é convidado a investigar sobre o problema escolhido. A atividade proporciona aos alunos se envolverem com a situação problema e tomar decisões sobre ele e é desenvolvida em uma turma de 39 estudantes do segundo ano do ensino médio de uma escola estadual capixaba. De natureza qualitativa utilizamos para coleta de dados um gravador de áudio buscando registrar as interações verbais, registro sistemático em diário de bordo tanto para os alunos como para o professor, produções dos alunos e um questionário aplicado aos alunos ao final do processo. Os resultados apontam o envolvimento da maioria dos alunos. Eles são participantes ativos do processo, indagando e investigando e não simplesmente memorizando os conceitos estudados. Além disso, a aproximação do conhecimento ensinado na escola do cotidiano do estudante, estimula uma postura mais crítica, levando-os a refletir, possibilitando-o intervir na sua realidade a partir dos conhecimentos desenvolvidos.