هدف البحث الحالي إلى التعرف على فاعلية التعلم القائم على التصميم في تنمية التفكير الكيميائي والمسئولية البيئية لدى تلاميذ الصف الأول الإعدادي ، ولتحقيق ذلك الهدف تم استخدام المنهج شبه التجريبي ذات المجموعتين التجريبية والضابطة، حيث تألفت مجموعة البحث من(71) تلميذ وتلميذة من تلاميذ الصف الأول الإعدادي بمدرسة المنشأة الكبرى الإعدادية المشتركة، وتم تقسيمها إلى مجموعتين أحدهما تجريبية درست باستخدام التعلم القائم على التصميم وقوامها (37) تلميذاً وتلميذة، والأخرى ضابطة درست باستخدام الطريقة التقليدية وقوامها (34) تلميذاً وتلميذة، وتمثلت أدوات البحث في اختبار التفكير الكيميائي ومقياس المسئولية البيئية، وتم تطبيقهما قبلياً وبعدياً على مجموعتي البحث، وتوصلت النتائج إلى وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات تلاميذ المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة في التطبيق البعدي لاختبار التفكير الكيميائي ومقياس المسئولية البيئية لصالح تلاميذ المجموعة التجريبية.