O Design Thinking (DT) é uma metodologia ativa que traduzida livremente significa pensamento de Design. O DT é apresentado neste trabalho como uma estratégia de ensino e aprendizagem que tem a possibilidade de desenvolver habilidades como pensamento crítico, empatia e engajamento. Esta pesquisa teve como objetivo aplicar e avaliar o desenvolvimento do DT ao conteúdo de Química com estudantes do ensino médio. De natureza exploratória e qualitativa, o trabalho foi realizado em dois passos: (1) Levantamento das possibilidades de implementação do DT; (2) Elaboração e avaliação da estratégia didática do DT atrelado ao conteúdo de química ambiental e sustentável. Os resultados indicam que sua aplicação pode favorecer a interação entre estudantes e professores tendo os estudantes como agentes principais do seu processo de aprendizagem. Por fim, a utilização do Design Thinking contribuiu para o ensino de Química de forma criativa e empática, permitindo o desenvolvimento de uma aprendizagem significativa.
