Η Ηλεκτροχημεία αποτελεί ένα απαιτητικό πεδίο των Φυσικών Επιστημών, καθώς οι μαθητές αντιμετωπίζουν σοβαρές δυσκολίες στη διασύνδεση του μακροσκοπικού, του υπομικροσκοπικού και του συμβολικού επιπέδου αναπαράστασης, καθώς και στην κατανόηση των μηχανισμών μεταφοράς φορτίου και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν ο σχεδιασμός, η εφαρμογή και η αξιολόγηση μιας διαθεματικής STEM διδακτικής παρέμβασης για τη διδασκαλία βασικών εννοιών της ηλεκτροχημείας και της λειτουργίας των γαλβανικών στοιχείων σε μαθητές της Β΄ τάξης Γενικού Λυκείου. Η έρευνα ακολούθησε οιονεί πειραματικό σχεδιασμό και συμμετείχαν 95 μαθητές, εκ των οποίων οι 47 αποτέλεσαν την ομάδα παρέμβασης και οι 48 την ομάδα ελέγχου. Η STEM παρέμβαση διήρκεσε 4 διδακτικές ώρες και συνδύασε θεωρητική διδασκαλία με συνεργατική κατασκευή γαλβανικών στοιχείων στο εργαστήριο. Για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν προ-τεστ και μετά-τεστ, που συμπληρώθηκαν και από τις 2 ομάδες, 2 φύλλα εργασίας και 1 ερωτηματολόγιο αξιολόγησης, που συμπληρώθηκαν μόνο από την ομάδα παρέμβασης. Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με συνδυασμό ποσοτικών και ποιοτικών μεθόδων. Τα αποτελέσματα έδειξαν παρόμοια αρχική εικόνα των δύο ομάδων ως προς τις προϋπάρχουσες γνώσεις που εξετάστηκαν. Μετά τη διδασκαλία, η ομάδα STEM παρουσίασε υψηλότερα ποσοστά σωστών απαντήσεων από την ομάδα ελέγχου και στις οκτώ ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής του μετά-τεστ, ενώ στην ανοικτή ερώτηση ολοκληρωμένη εξήγηση της μετατροπής της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική έδωσε το 78,7% της ομάδας STEM έναντι 39,6% της ομάδας ελέγχου. Η ανάλυση των φύλλων εργασίας έδειξε επίσης ότι οι περισσότερες ομάδες ήταν σε θέση να συνδέσουν τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις με τη μεταφορά ηλεκτρονίων και το ηλεκτρικό ρεύμα. Παράλληλα, οι μαθητές αξιολόγησαν θετικά τη STEM μαθησιακή εμπειρία, ενώ το 44,7% δήλωσε ότι η παρέμβαση αύξησε το ενδιαφέρον του για μελλοντικές σπουδές ή επαγγέλματα STEM. Συνολικά, τα ευρήματα δείχνουν πως η STEM παρέμβαση είναι δυνατόν να συμβάλλει στην κατανόηση βασικών εννοιών της ηλεκτροχημείας και της λειτουργίας των γαλβανικών στοιχείων, καθώς και στη σύνδεση εννοιών της Χημείας και της Φυσικής.

Electrochemistry represents a challenging field within Science Education, as students frequently experience difficulties in connecting the macroscopic, submicroscopic, and symbolic levels of representation, as well as in understanding the mechanisms of charge transfer and electrical energy production. The aim of this master's thesis was to design, implement, and evaluate an interdisciplinary STEM teaching intervention for teaching fundamental concepts of electrochemistry and the operation of galvanic cells to to second-year upper secondary school students. The study followed a quasi-experimental design involving 95 students, of whom 47 constituted the intervention group and 48 the control group. The STEM intervention lasted 4 teaching hours and combined theoretical instruction with collaborative construction of galvanic cells in the laboratory. Data were collected through pre- and post-tests completed by both groups, as well as 2 worksheets and 1 evaluation questionnaire completed exclusively by the intervention group. The data were analyzed using a combination of quantitative and qualitative methods.  The results indicated that the 2 groups had similar prior knowledge. Following instruction, the STEM group demonstrated higher percentages of correct answers compared to the control group on all eight multiple-choice questions of the post-test. In the open-ended question, 78.7% of the STEM group provided a complete explanation of the conversion of chemical energy into electrical energy, compared with 39.6% of the control group. Worksheet analysis further indicated that most student groups were able to connect redox reactions with electron transfer and electrical current. Furthermore, students evaluated the STEM learning experience positively, with 44.7% stating that the intervention increased their interest in future STEM studies or careers. Overall, the findings suggest that the STEM intervention may contribute to the understanding of fundamental electrochemistry concepts and the operation of galvanic cells, as well as to bridging concepts between Chemistry and Physics.