O presente estudo apresenta uma experiência realizada no ensino médio integrado, o qual teve como objetivo identificar como se dá a integração professor-aluno em atividades que promovem o ensino por investigação, buscando compreender as relações existentes entre as disciplinas básicas e técnicas do curso Técnico Integrado em Agropecuária, de um Instituto Federal, localizado no Sul do Brasil. A pesquisa caracteriza-se como qualitativa, do tipo estudo de caso, e utilizou-se como instrumento de pesquisa um questionário online, contendo perguntas abertas e fechadas. Acerca dessa experiência, identificou-se que os alunos conseguiram vivenciar a importância e a relação que as disciplinas básicas e técnicas apresentam, a partir de uma orientação efetiva por parte do corpo docente. Contudo, é preciso que mais práticas educativas integradas ocorram, de modo que sejam ações permanentes nas instituições de ensino e reforcem o papel do professor como mediador e do aluno como autor na construção do seu conhecimento