Este trabalho buscou verificar se o ensino de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio pode ser potencialmente significativo quando inserido de forma conjunta com o ensino de Física Clássica. Os assuntos que foram trabalhados, com alunos da segunda série do Ensino Médio de uma escola da cidade de Paraguaçu Paulista, têm em comum os conceitos de calor e energia. Durante as aulas de processos de transferência de calor foi abordado o problema da radiação de corpo negro, inserindo conceitos de Física Quântica, como a quantização de energia. As aulas foram preparadas com base na teoria de Aprendizagem Significativa de David Ausubel e incluídas na grade da disciplina Física durante o primeiro semestre letivo do ano de 2010. As análises dos questionários revelaram que muitos alunos sofreram obliteração de seus subsunçores e os mapas nos mostraram hierarquias altamente organizadas das estruturas cognitivas dos alunos, que são indícios de aprendizagem significativa.