Resumo. O artigo apresenta os resultados de uma pesquisa realizada com licenciandos em Química e que teve como finalidade caracterizar o conhecimento profissional deles sobre a habilidade do pensamento lógico “identificar”, essencial ao desenvolvimento do pensamento químico dos estudantes da educação básica. Sob os pressupostos do Enfoque Histórico-Cultural (EHC), privilegiou-se uma metodologia de natureza exploratória na qual se combinam as dimensões qualitativa e quantitativa do objeto de estudo usando como instrumento de pesquisa uma prova pedagógica. Os resultados mostraram um hiato entre o conhecimento dos futuros professores sobre o que é identificar e as operações que entram na estrutura dessa habilidade, assim como em relação às contribuições da aprendizagem dessa habilidade no ensino da Química se considerado o EHC.