Las racionalidades de los docentes, las habilidades de pensamiento científico (HPC) y las visiones de los estudiantes sobre cómo se genera el conocimiento científico son vagamente investigadas en nuestro país, a pesar de tratarse de temáticas críticas en la educación científica actual. Mediante un enfoque cualitativo y la estrategia de estudio de caso único, la presente investigación, intenta abordar cómo se relacionan estas temáticas, bajo el supuesto que las formas de pensamiento de los profesores influyen en sus decisiones didácticas y las visiones de ciencia que sus estudiantes son capaces de desarrollar. Se recogieron datos a través de entrevistas semiestructuradas, el cuestionario de Visiones sobre Indagación Científica (VASI) y videograbaciones de clases en un colegio de varones de la ciudad de Concepción. De acuerdo con las evidencias recogidas, se lograron identificar orientaciones constructivistas, así como estrategias más tradicionales de cómo abordar la enseñanza de las ciencias y el desarrollo de HPC. Asimismo, se identificaron factores obstaculizadores que podrían explicar la poca atención de los profesores sobre las HPC. En cuanto a las respuestas en los cuestionarios VASI, estas dan cuenta de la prevalencia de una visión mixta o transicional sobre cómo se genera el conocimiento científico en los estudiantes. Finalmente, se analiza cómo las racionalidades de los profesores y las visiones sobre indagación científica de sus estudiantes podrían estar relacionadas.