Este artigo apresenta uma Pesquisa em Design Educacional (PDE) articulada à perspectiva de Escolarização Aberta, que envolveu a construção e implementação colaborativa de um artefato pedagógico para contextualizar o Ensino de Química, a partir de uma questão sociocientífica (QSC) que afeta a vida cotidiana dos alunos e de sua comunidade local: a poluição do Rio Pavuninha. O estudo foi implementado em uma escola pública do Rio de Janeiro, a partir da parceria entre três pesquisadores da universidade, uma professora de Química e seus 33 alunos do ensino médio. A pesquisa adotou um cenário aberto e participativo e o modelo "Care, Know, Do" para formular e desenvolver as atividades, que envolveram roda de conversa, exibição de filme, recurso de geolocalização Google Street View, palestras com pesquisadores, e projetos, elaborados e apresentados pelos alunos, com diferentes iniciativas de intervenção em sua comunidade. Os alunos se sentiram motivados e se engajaram em todo o processo. Além disso, integraram cultura científica e consciência cidadã, gerando relatos positivos sobre o aprendizado de Química, bem como soluções para os problemas ambientais vivenciados em seu território. Seguindo os pressupostos da abordagem metodológica da PDE, todo o processo de planejamento e implementação foi documentado e analisado, gerando a presente narrativa de design.