Se muestra un estudio de la evolución de los modelos mentales sobre fosilización tras el proceso de enseñanza y aprendizaje en alumnado de 4º curso de Educación Secundaria. Se hace uso de estrategias de enseñanza diferentes, como el discurso de la profesora, argumentación en gran grupo, visionado de videos, lectura de textos y utilización de recursos TIC. Para analizar los modelos mentales de los estudiantes, previos y posteriores a la secuencia de enseñanza se tienen en cuenta tres variables, los procesos geológicos que intervienen, el espacio o ambiente geológico donde se desarrollan y el tiempo geológico. Como resultado, observamos que existe dificultad por parte del alumnado para integrar el proceso de mineralización de la materia orgánica o asociar el proceso a un ambiente sedimentario concreto. Al mismo tiempo se observan ideas erróneas paralelas a estudios previos, en relación a considerar el tiempo como un factor de fosilización, así como el asincronismo de la génesis de las rocas y de los fósiles que contienen.