Nossa pesquisa, de cunho qualitativo, se baseia na investigação do potencial pedagógico que os Planetários podem oferecer para o ensino de conceitos científicos que vão além da área da Astronomia, abrangendo também outras Ciências, tais como a Física, Biologia, Química e Matemática. Para isso investigamos a construção de uma sessão de cúpula para o ensino de conceitos físicos relacionados ao funcionamento dos telescópios. As sessões de cúpula são uma das principais atividades realizadas nos Planetários, e se constituem de apresentações realizadas para abordar conceitos diversos, utilizando-se para isso um projetor de estrelas e diversos equipamentos auxiliares, que criam momentos imersivos em que o público se sente parte do ambiente simulado. Como suporte para a elaboração e construção de uma sessão de cúpula com tais objetivos, utilizamos os referenciais advindos da Didática das Ciências e da História da Ciência. O título sugerido para a mesma foi “Além dos olhos – a Astronomia a partir dos telescópios”. Com tal elaboração e posterior aplicação dessa sessão de cúpula no Planetário de Londrina/PR para estudantes do Ensino Médio, acompanhada de aplicação de questionários pré e pós-atividade, identificamos uma influência dessa atividade mais claramente nos registros escritos dos alunos que nada conheciam do assunto. Houve também uma ocorrência da emissão de asserções de valor pelos alunos em relação a valores cognitivos, sociais e pedagógicos pertinentes à atividade, e o interesse do público participante no aprimoramento da sessão, notadamente na aproximação das sessões de cúpula aos vários assuntos escolares que vivenciam. Acreditamos que esses elementos evidenciam o papel colaborativo das sessões de cúpula no ensino não-formal.