In this work, mathematical modeling and computational simulation are presented as innovative and motivating strategies in the teaching-learning process. Such strategies are applied in a modeling cycle according to the hestesian assumptions, in order to allow students to be critical and active agents in the construction of knowledge. Thus, the objective is to analyze if the application of this proposal makes possible a meaningful learning to the students as proposed by David Ausubel in his Significant Learning Theory. The modeling cycle was applied with undergraduate students from the Federal University of Pampa, who have different profiles because they are from different engineering courses and are studying different semesters. In this research a qualitative approach was run of the case study kind, and the data were collected through author observations and an evaluation questionnaire answered by the students who has participated of this investigation. In this context, it was verified through the data analysis with that the proposal showed and provide the students with a meaningful learning. It thus, the proposed methodology is promising and potentially significant in the teaching of science and mathematics, especially in activities involving mathematical modeling and computational simulation.Neste trabalho, apresenta-se a modelagem matemática e a simulação computacional como estratégias inovadoras e motivadoras no processo de ensino-aprendizagem. Tais estratégias são aplicadas em um ciclo de modelagem de acordo com os pressupostos hestesianos, de forma a propiciar que os alunos sejam agentes críticos e ativos na construção do conhecimento. Assim, tem-se como objetivo analisar se a aplicação desta proposta viabiliza uma aprendizagem significativa aos alunos da forma como propõe David Ausubel em sua Teoria da Aprendizagem Significativa. O ciclo de modelagem foi aplicado com alunos de graduação da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA), que apresentam perfis diversos por serem de diferentes cursos de Engenharias e estarem cursando semestres distintos. A metodologia utilizada na pesquisa teve uma abordagem qualitativa do tipo estudo de caso e os dados foram coletados a partir da observação direta do autor e de um questionário avaliativo por parte dos alunos participantes da pesquisa. Neste contexto, verificou-se através da análise dos dados que a proposta evidenciou e proporcionou aos alunos uma aprendizagem significativa. Sendo assim, a metodologia proposta se mostra promissora e potencialmente significativa no ensino de ciências e matemática, principalmente em atividades que envolvam modelagem matemática e simulação computacional.