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Estrategias de aprendizaje activo en la
enseñanza de la química: aula invertida-
técnicas de aprendizaje virtual
Diana Carolina Gómez-Delgado1
Danny Arteaga2
Cómo citar este artículo / To reference this article / Para citar
este artigo: Gómez-Delgado, D. C. y Arteaga Fuertes, D. A. (2024).
Estrategias de aprendizaje activo en la enseñanza de la química: aula
invertida-técnicas de aprendizaje virtual. Revista Unimar, 42(2), 138-
153. https://doi.org/10.31948/ru.v42i2.3684
Fecha de recepción: 21 de octubre de 2023
Fecha de revisión: 28 de marzo de 2024
Fecha de aprobación: 17 de mayo de 2024
Resumen
En la actualidad, la academia puede centrarse en la búsqueda de nuevas
metodologías de enseñanza para recrear ambientes únicos, con ventajas
como la versatilidad y adaptabilidad de los recursos y del tiempo, generando
nuevas posibilidades de interacción, desarrollo y aprendizaje. Además, se
busca trasladar el eje central del acto pedagógico desde el profesor hacia el
estudiante, transformándolo en el responsable y protagonista de su propia
formación académica. Lo anterior es posible a través de la dinamización de
nuevas pedagogías y modelos que invitan a centrarse en el estudiante, mediante
relaciones interestructurantes de experimentación y construcción colectiva de
conocimiento, con el objetivo de lograr que los actores del proceso educativo
trabajen con un enfoque de aprendizaje significativo que les permita promover
avances notables en la construcción del conocimiento. Un ejemplo de ello
es la estrategia de Aula Invertida, estrategia que se resalta en esta revisión
documental como un método de gran utilidad para que, en mediación con el
saber disciplinar, en este caso, la química, se convierta en una nueva posibilidad
de interacción y aprendizaje en el acto educativo. Se esperan resultados que
reflejen un trabajo más independiente, seguro y con mayor apropiación de
los contenidos, gracias a la disponibilidad de nuevos e innovadores recursos
tecnológicos. Además, se resalta la importancia de promover estos ambientes
virtuales en la educación, mediante la implementación de herramientas TIC,
para dar respuesta al desafío que representan constantemente los entornos del
aula educativa para las nuevas generaciones de estudiantes.
Palabras clave: aprendizaje activo; educación, estrategias didácticas; método
de enseñanza; tecnología de la información (TIC)
1 Estudiante de Maestría en Pedagogía; química, Universidad del Cauca.
2 Integrante del Grupo de Investigación Química de Productos Naturales QPN, Departamento de Química, Universidad del Cauca.
Correo electrónico: dannyarteaga@unicauca.edu.co
Artículo de Revisión.
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e-ISSN: 2216-0116 ISSN: 0120-4327 DOI: https://doi.org/10.31948/rev.unimar
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Active learning strategies in chemistry teaching:
flipped classroom-virtual learning techniques
Abstract
At present, the Academy can focus on the search for new teaching
methodologies to create unique environments with advantages such as
versatility and adaptability of resources and time, generating new possibilities
for interaction, development and learning. It seeks to move the central axis of
the pedagogical act from the teacher to the student, transforming the latter
into the responsible and protagonist of his own academic formation; this is
possible through the dynamization of new pedagogies and models that invite
to focus on him, through inter-structuring relationships of experimentation
and collective construction of knowledge, in order to achieve that the actors of
the educational process work with a significant learning approach that allows
them to promote remarkable advances in the construction of knowledge. An
example of this is the Inverted Classroom strategy, which is highlighted in
this documentary review as a very useful method that, in the mediation of
disciplinary knowledge, in this case chemistry, becomes a new possibility of
interaction and learning in the educational act. The results are expected to
reflect a more independent and secure work, with greater appropriation of
the contents, thanks to the availability of new and innovative technological
resources. The importance of promoting these virtual environments in
education is highlighted, through the implementation of ICT tools, in order to
respond to the challenge that educational classroom environments constantly
represent for new generations of students.
Keywords: active learning; education, didactic strategies; teaching method;
information and communication technology (ICT)
Estratégias de aprendizagem ativa no ensino
de química: sala de aula invertida - técnicas de
aprendizagem virtual
Resumo
Atualmente, a Academia pode se concentrar na busca de novas metodologias
de ensino para criar ambientes únicos, com vantagens como versatilidade
e adaptabilidade de recursos e tempo, gerando novas possibilidades de
interação, desenvolvimento e aprendizado. Busca-se deslocar o eixo central
do ato pedagógico do professor para o aluno, transformando este último no
responsável e protagonista de sua própria formação acadêmica; isso é possível
por meio da dinamização de novas pedagogias e modelos que convidem a
centrar-se nele, por meio de relações interestruturantes de experimentação
e construção coletiva do conhecimento, a fim de conseguir que os atores
do processo educacional trabalhem com um enfoque de aprendizagem
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significativa que lhes permita promover avanços notáveis na construção do
conhecimento. Um exemplo disso é a estratégia da Sala de Aula Invertida,
destacada nesta análise documental como um método muito útil que, na
mediação do conhecimento disciplinar, neste caso a química, torna-se uma
nova possibilidade de interação e aprendizagem no ato educativo. Espera-se
que os resultados reflitam um trabalho mais autônomo e seguro, com maior
apropriação dos conteúdos, graças à disponibilidade de novos e inovadores
recursos tecnológicos. Destaca-se a importância de promover esses ambientes
virtuais na educação, por meio da implementação de ferramentas de TIC, a
fim de responder ao desafio que os ambientes educacionais de sala de aula
representam constantemente para as novas gerações de alunos.
Palavras-chave: aprendizagem ativa; educação; estratégias de ensino;
métodos de ensino; tecnologia da informação (TIC)
Introducción
En el modelo pedagógico tradicional, el docente
ocupa el papel central en el aula, utilizando el
tablero como herramienta principal, mientras
que los estudiantes desempeñan un papel pasivo,
escuchan la información proporcionada, toman
apuntes y luego realizan tareas para reforzar
los contenidos; finalmente, el docente evalúa la
adquisición del conocimiento. En la actualidad,
gracias al avance tecnológico, la evolución de
medios de comunicación, la globalización y el
contexto de las nuevas generaciones (nativos
digitales), esta convencional metodología
educativa requiere de cambios significativos. La
emergencia sanitaria de COVID-19, inesperada
e impactante, se convirtió en un catalizador
oportuno para lograr la tan buscada innovación
en las aulas, donde la palabra ‘reinventarse’ fue
la protagonista.
La imperativa necesidad de implementar en el
ámbito educativo metodologías que fomenten
la motivación, dinamismo y apreciación de
aprendizajes significativos ha permitido la
instauración de estrategias que integran
actividades para acercar al estudiante al
conocimiento desde una perspectiva didáctica
e innovadora. Así, se fortalecen prácticas que
facilitan la interacción no solo con el conocimiento
teórico, sino también con el desarrollo integral
del individuo, incluyendo el uso de herramientas
tecnológicas. Estas estrategias buscan generar
reflexión y pensamiento crítico, promoviendo
un aprendizaje duradero en el tiempo (González
y Salas, 2015).
A partir de este proceso de dinamización surgen
alternativas como la que sugiere Marqués (como
se citó en Alarcón y Alarcón 2021): el aula
invertida, la cual la define como una estrategia
de aprendizaje activo donde el estudiante
desempeña un papel central, generando el
aprendizaje a través de sus acciones en lugar
de depender principalmente de la dirección del
docente. Esta metodología busca invertir los
roles del modelo tradicional, centrándose en el
estudiante como el protagonista principal de su
proceso de aprendizaje, como respuesta a las
demandas actuales de la educación.
En este artículo de revisión, se tiene como
objetivo analizar el impacto de la implementación
del modelo de aula invertida en la enseñanza
de la química, desde su surgimiento en
2007 en las aulas de clase y los principales
resultados, explorando antecedentes,
roles, uso de herramientas tecnológicas,
ventajas e inconvenientes. Además, se busca
recopilar experiencias y datos relevantes
para ofrecer una perspectiva fundamentada
sobre el funcionamiento de esta metodología,
contribuyendo así a una mejor comprensión de
su eficacia y respaldando la toma de decisiones
en el ámbito educativo.
Metodología
Con el propósito de recopilar, estudiar y analizar
a fondo la información disponible sobre el tema
central: la pertinencia del método de aula
invertida en el aprendizaje de la química, la
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metodología empleada se fundamentó en una minuciosa búsqueda sistemática, que se llevó a cabo
siguiendo estrategias y criterios definidos de manera metódica y rigurosa. Esto implicó revisar y
consultar una amplia gama de fuentes de información de manera ordenada y sistemática, desde
una perspectiva crítica de la información recopilada, a fin de evaluar la calidad, la relevancia y la
validez de los estudios seleccionados. Para ello, se establecieron criterios de consulta específicos,
considerando aspectos como la fecha de publicación, relevancia temática, características de la
población estudiada, relaciones entre variables, metodología y precisión de resultados.
Para la recopilación de la información, se tuvo en cuenta Google Académico, Redalyc, Scielo,
Elsevier y ScienceDirect. Esto garantizó el acceso a una gran variedad de investigaciones
relacionadas con el uso del aula invertida en la educación química, proporcionando información
actualizada y confiable para una revisión exhaustiva.
La investigación se enfocó en la identificación de antecedentes que evidencien la influencia y
posibles factores que incidan en el método de aula invertida en la enseñanza de la química,
prestando especial atención en los casos más recientes, donde este enfoque ha demostrado
facilitar significativamente la enseñanza de la disciplina.
La metodología abordó fases de revisión bibliográfica y de discusión. Los artículos se seleccionaron
mediante muestreo no probabilístico intencional. También, se tuvieron en cuenta artículos
publicados en inglés y español, considerando una amplia ventana de tiempo, y la pertinencia de
la información sobre la aplicabilidad del aula invertida en la química.
Resultados y Discusión
En la Tabla 1, se relacionará las fuentes bibliográficas consultadas sobre el aula invertida y el
uso de herramientas tecnológicas en la enseñanza de la química. Los datos recopilados y la
discusión en torno a ellos destacan los beneficios del aula invertida en los procesos de enseñanza
y aprendizaje químico, haciendo hincapié en la interacción con los medios virtuales. Además, se
resalta la importancia de las herramientas digitales para facilitar el aprendizaje de las nuevas
generaciones, que, por su naturaleza, muestran destreza y mayor interés en estas metodologías
al compararlas con métodos tradicionales de enseñanza.
Tabla 1
Aportes de autores sobre el aula invertida y la química
Autor Año Tema de interés Conceptos clave
González 2016 Aula invertida, metodología
activa y participativa
Pensamiento crítico, valores, vida
cotidiana, capacidad cognitiva y
socioafectiva. Aprende en casa y práctica
en clase
Silva 2017 Impacto del aula invertida en
la enseñanza de la química
Didáctica de las ciencias, metodología
innovadora, aprendizaje del estudiante,
rendimiento académico, actitud hacia el
aprendizaje, participación
Sierra 2018 Flipped Classroom en el
aprendizaje de la química en
estudiantes de grado 10
Aprendizaje de la química, TIC en
educación y estrategias personalizadas
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Arteaga 2018 Aula invertida para la
introducción a prácticas de
laboratorio
Screen-Cast en aula invertida para
laboratorio en química orgánica
Broman y
Johnels 2019 Aula invertida Aula invertida en química orgánica
DeMatteo 2019 Investigación dirigida hacia
procesos y aula invertida Investigación de procesos (POGIL) y
aula invertida en química orgánica
Paristiowati
et al. 2019 Aula invertida y aprendizaje
basado en proyecto (ABP) Aula invertida y aprendizaje basado en
proyecto en enseñanza de química
Valero et al. 2019 Aula invertida aplicada en
ciencias
Aula invertida en la enseñanza de
fenómenos del transporte en ingeniería
química
Salazar 2019 Aula invertida en el
aprendizaje de la química en
educación media
Impacto del aula invertida en el
aprendizaje de la química en educación
media
Ortiz-
Salmerón et
al. 2019 Implementación del aula
invertida en la enseñanza de
la química
Cambio de rol, aprendizaje activo y
autónomo
Balverdi et
al. 2020 Aula invertida en la enseñanza
de la química analítica Trabajo independiente, apropiación del
conocimiento
Jang y Kim 2020 Aula invertida Impactos cognitivos, emocionales y
sociales en los estudiantes
Munzil et al. 2020 Aula invertida Aula invertida y pensamiento crítico
Lamana 2020 Impacto del aula invertida
en el aprendizaje de física y
química
Gestión del tiempo, participación activa
e interés por la materia
Popova et al. 2020 Aula invertida Necesidades educativas e
implementación de aula invertida
Cid y
González 2020 Enseñanza de la química con
aula invertida para el tema
ácido-base
Ritmo de trabajo, aprendizaje
signicativo, pensamiento crítico, TIC y
uidez de procedimientos
Peralta et al. 2020
Implementación de aula
invertido en la enseñanza de
la química en especialidades
biomédicas y diagnósticas
Efectividad del método, apropiación de
contenidos, TIC y mejora en la dinámica
del proceso
Pintado et al. 2020 Ecacia del aula invertida en
la enseñanza de la química
de bachillerato
Rendimiento académico, estrategia
didáctica e investigación educativa
Anuar et al. 2021 Aula invertida en laboratorio
de química Aula invertida en la enseñanza de
SciFinder
Jato et al. 2021 Implementación del aula
invertida
Impacto del aula invertida en el desarrollo
cognitivo de la química en estudiantes
de secundaria
Almendros et
al. 2021 Aula invertida en la enseñanza
activa de la química en
Ingeniería Agroambiental
Trabajo colaborativo, motivación del
alumno y resultados de aprendizaje
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Lu et al. 2021 Aula invertida Aplicación de realidad aumentada (AR) y
aula invertida
Mora 2021 Aula invertida el aprendizaje
activo de las reacciones
químicas y estequiometria
Rol del estudiante y docente, aprendizaje
activo y herramientas didácticas
Wu et al. 2021 Aula invertida en cursos
STEM
Exploración, trabajo colaborativo,
pensamiento crítico. Tecnología
educativa
Quishpe 2022 El aula invertida en la química
orgánica
Habilidades cognitivas, pensamiento de
orden menor y superior y enseñanza de
las ciencias experimentales
Remache 2022
El aula invertida en el
rendimiento académico de
estudiantes de química en
bachillerato
Estrategias innovadoras en la química,
métodos activos, TIC y rendimiento
académico
Cinta et al. 2022 Enseñanza de la química
orgánica con aula invertida
Tecnología en la educación, motivación
estudiantil, colaboración entre
estudiantes y acceso limitado a internet
en el hogar
Obi et al.2022 Aula invertida en química Aula invertida, aprendizaje y actitudes
Tovar y
Castro 2022 Aula invertida en el
aprendizaje de la química
general
Competencias conceptuales,
experimentales, actitudinales y
procedimentales
Rico et al. 2022
Implantación del aula
invertida en prácticas de
laboratorio de Química
Orgánica
Preparación autónoma, materiales
académicos personalizados, conanza y
actitud positiva
Ruiz 2022 El ipped learning en la
educación Adaptaciones del sistema educativo,
diversidad de aprendizaje
Martínez et
al. 2023 Aula invertida en la enseñanza
de la química en estudiantes
de ingeniería agronómica
Satisfacción, trabajos prácticos, TIC,
aprendizaje autónomo, pensamiento
crítico y construcción del conocimiento
Zamora 2023 El aula invertida como
estrategia educativa en la
enseñanza de la química
Modalidad híbrida, la autonomía,
exibilidad académica y administrativa
Dogan y
Yasar 2023 Aula invertida Aula invertida en la enseñanza de las
ciencias
Lapitan et al. 2023 Aula invertida Aula invertida en aprendizaje activo de
química analítica
Arteaga et al. 2023
Aprendizaje de nomenclatura
orgánica con herramientas
digitales y trabajo
colaborativo
Aprendizaje autónomo con aula invertida,
plataformas interactivas. Trabajo
colaborativo, liderazgos, pensamiento
crítico
Turan 2021 Aula invertida Ecacia del aula invertida en la educación
cientíca
Nota. datos documentales recopilados.
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El modelo aula invertida en la enseñanza de la
química inició en 2007 cuando los profesores
Bergmann y Sams (2012) identicaron la
dicultad de los estudiantes para transferir
conocimientos a tareas prácticas. Grabaron
lecciones, asignaron videos como tarea y
liberaron tiempo en clase para reforzar conceptos.
Esta práctica conocida como aula invertida o
ipped classroom se ha popularizado como una
metodología educativa que se centra en adaptar
la enseñanza a diferentes estilos de aprendizaje,
fomentando habilidades de aprendizaje
autodirigido. La aplicación de este modelo ha
ganado interés en la comunidad educativa; en la
última década, se destacan impactos positivos,
especialmente en la construcción integral del
conocimiento, incluyendo aspectos de tipo
conceptual, actitudinal y práctico.
El aula invertida y el pensamiento crítico
El aula invertida fomenta el pensamiento
crítico, ya que invita a los estudiantes a
adquirir los conocimientos previamente,
fuera de la clase y aplicarlos en actividades
prácticas durante la clase; estimula preguntas
más profundas, fortaleciendo habilidades de
análisis y razonamiento. El cambio de roles
donde los profesores son exclusivamente
guías o facilitadores promueve la participación
activa; es un enfoque educativo centrado en el
estudiante, que ayuda a responsabilizarlo de su
aprendizaje, generando un mayor compromiso,
dinamismo y potencializando principalmente
habilidades prácticas. La educación integral
busca no solamente la transmisión de
información, sino también el desarrollo de
dichas habilidades y la aplicación práctica del
conocimiento (Perpiña, 2021).
Actualmente, en el ámbito de las ciencias básicas,
física y química principalmente, la metodología
del aula invertida ha sido objeto de extensos
estudios que buscan evaluar su eficacia. Uno
de los autores destacados en este campo es
González (2016), cuyo enfoque se centra en
una metodología activa y participativa que
hace uso de tecnologías de la información y la
comunicación (TIC), con el propósito de potenciar
el proceso de enseñanza y aprendizaje. Este
método destaca porque involucra activamente
a los estudiantes, promueve la extensión
del aprendizaje más allá del aula mediante
el trabajo en casa y cultiva el pensamiento
crítico. Los estudios recopilados y analizados
enfatizan elementos clave como el pensamiento
crítico, la motivación, la autonomía, el impacto
y el rendimiento académico. Entonces, la
implementación de la metodología del aula
invertida conlleva una mejora significativa en
la calidad educativa y facilita un aprendizaje
activo e integral, resultados que se presentan
de manera consistente en la investigación.
Varios estudios han resaltado la relación entre
el modelo de aula invertida y el desarrollo del
pensamiento crítico en estudiantes. Paristiowati
et al. (2019) concluyeron que el aula invertida
en la enseñanza de la química es más efectiva
en estudiantes con alto pensamiento crítico al
examinar el impacto del aprendizaje basado
en problemas y este modelo. Munzil et al.
(2020) compararon el modelo de aula invertida
con una clase tradicional, de lo cual señalaron
un aumento significativo en la habilidad de
pensamiento crítico de los estudiantes con la
implementación del aula invertida.
Inuencia del aula invertida en la
participación activa y motivación
Cid y González (2020) propusieron una
estrategia pedagógica centrada en procesos
ácido-base, utilizando la ‘clase invertida’
para fomentar la participación activa de los
estudiantes mediante actividades colaborativas
y preparación previa en casa, consolidando la
conexión entre teoría y práctica. Además, Mora
(2021) implementó una estrategia de aula
invertida basada en el aprendizaje activo para
enseñar química en colegios públicos, evaluando
diversas estrategias que promovieron el uso de
tecnología y actividades que implicaban cambio
de roles y desarrollo del pensamiento crítico.
Por su parte, Martínez et al. (2023) se enfocaron
en la implementación del aula invertida en la
enseñanza de Química Orgánica-Bioquímica.
Los estudiantes preferían trabajos prácticos
y recursos digitales. En este sentido, el aula
invertida promueve el aprendizaje autónomo y
también el pensamiento crítico y la colaboración
entre pares. Estos estudios destacan la relevancia
de esta estrategia pedagógica como un enfoque
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que, además de fomentar el pensamiento crítico,
induce a la participación activa y la conexión
significativa con los contenidos de aprendizaje.
En el ámbito educativo, varios proyectos e
investigaciones han destacado la motivación
como un factor clave al implementar la
metodología del aula invertida. Arteaga (2018)
exploró el uso de la plataforma ScreenCast
para la creación de videos didácticos en el
contexto de la química orgánica. Los resultados
preliminares revelaron que la combinación de
material audiovisual y tecnología informática
dinamizó el proceso de enseñanza-aprendizaje,
generando un significativo interés y motivación
entre los estudiantes.
Valero et al. (2019) llevaron a cabo la
implementación de la estrategia de aula invertida
en la enseñanza de fenómenos del transporte en
Ingeniería Química. Los resultados destacaron
un incremento del 20 % en la evaluación del
interés de la materia, así como mejoras notables
en la motivación y la percepción del valor de los
conocimientos adquiridos. El aula invertida se
posicionó como una opción efectiva en entornos
educativos técnicos con carga teórica compleja,
contribuyendo a una mejor comprensión y
aplicación del conocimiento.
Almendros et al. (2021) aplicaron aula invertida y
trabajo colaborativo en química para estudiantes
de Ingeniería Agroambiental, observando
un aumento significativo en aprendizaje y
motivación en comparación con la enseñanza
tradicional. Aunque no impactaron directamente
en la tasa de abandono, se sugirió la creación
de recursos audiovisuales personalizados para
fortalecer la relación profesor-estudiante en el
trabajo colaborativo dirigido.
Juego de roles y trabajo autónomo
Rico et al. (2022) implementaron con éxito el
modelo de aula invertida en química orgánica,
permitiendo a los estudiantes preparar
prácticas de laboratorio de manera autónoma.
Experimentaron mejoras en técnicas de
laboratorio, fundamentos teóricos y pensamiento
crítico, generando mayor motivación y eficacia.
El alcance y relevancia de esta propuesta
de aprendizaje activo, diseñada para grupos
pequeños, se determinó por el desempeño
académico, conocimiento, motivación y actitud
positiva de los estudiantes.
En lo que respecta a la autonomía y actitud,
diversos estudios han destacado la efectividad
del aula invertida en la enseñanza de química.
Silva (2017) resalta su enfoque innovador
y su influencia positiva en la construcción
del conocimiento, promoviendo una actitud
favorable hacia el aprendizaje.
Asimismo, los estudios respaldan la eficacia y
versatilidad del aula invertida en la educación
en ciencias básicas. Al respecto, Tovar y Castro
(2022) destacaron mejoras en competencias
conceptuales, experimentales y actitudinales,
subrayando la eficacia de esta metodología
en el aprendizaje por competencias. Obi et al.
(2022) observaron una mejora significativa
en la actitud hacia la química y su correlación
positiva con un mejor rendimiento académico
en estudiantes que participaron en el aula
invertida. Por su parte, Ortiz-Salamerón et al.
(2019) centraron su investigación en prácticas
de química, destacando la transformación del
rol del profesor, la promoción del aprendizaje
activo y autónomo, y la adaptabilidad a las
necesidades individuales de los estudiantes.
Lapitan et al. (2023) evaluaron métodos de aula
invertida en la enseñanza a distancia de química
analítica, evidenciando mejoras en habilidades
de comunicación y resolución de problemas,
aunque señalaron desafíos relacionados con la
actitud estudiantil. En conjunto, estos estudios
respaldan los beneficios del aula invertida en
diversos niveles educativos y contextos.
La investigación de Peralta et al. (2020) se
enfocó en el éxito del método de aula invertida en
química general y orgánica, revelando mejoras
en comprensión, autonomía, habilidades,
búsqueda de información, uso de tecnologías
y conexión entre áreas del conocimiento,
contribuyendo a la generación de un proceso
educativo más integral.
El estudio de Zamora (2023) destaca el uso
eficaz del aula invertida durante tiempos de
confinamiento (COVID-19). Al adaptarse por
medio de un enfoque híbrido con la plataforma
Google Classroom, esta metodología permitió
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mejorar la planificación, promover la interacción,
fomentar la autonomía y brindar flexibilidad,
factores que contribuyeron significativamente
en la recopilación de datos, ajustándose a
los objetivos del programa. Estos hallazgos
subrayan la relevancia del aula invertida en la
promoción de la autonomía, mejorando la actitud
y el rendimiento académico de los estudiantes
en el contexto de la química.
Prospectivas según el rendimiento
académico
Partiendo de lo anterior, se analizaron
aquellos avances relacionados con el impacto
y el rendimiento que se obtienen con la
implementación del aula invertida. Según los
estudios, se ha demostrado tener un impacto
significativo en la enseñanza de la química.
Sierra et al. (2018) evaluaron el método
Flipped Classroom en estudiantes de décimo
grado, observando mejoras significativas en las
calificaciones y resaltando la importancia de
aprovechar la tecnología para crear entornos de
aprendizaje efectivos y accesibles.
Bokosmaty et al. (2019), en la Universidad
de Sydney, aplicaron un enfoque de aula
parcialmente invertida, observando un
aumento significativo en las calificaciones y
una mejora notable en un curso, categorizado
históricamente con alta tasas de deserción. La
metodología planteada demostró beneficios
para fomentar la participación estudiantil y
mejorar el desempeño académico.
Salazar (2019) centró su investigación en
el impacto del aula invertida, junto con
tecnologías de la información y comunicación
(TIC), en estudiantes de décimo grado. Los
resultados mostraron que esta estrategia
no solo motivaba a los estudiantes, sino que
también mejoraba sus resultados en la química
al promover una comprensión más profunda de
conceptos y fenómenos.
Jang y Kim (2020) realizaron una revisión
de 43 investigaciones relacionadas con la
efectividad del aula invertida en la educación
superior, encontrando un efecto positivo en el
rendimiento académico de los estudiantes y
mejoras cognitivas, emocionales y sociales.
El estudio de Jato et al. (2021) destaca el
impacto positivo del aula invertida al enseñar
reacciones químicas. Para ello, utilizaron
diversas técnicas de evaluación, observación,
encuestas, rúbricas y pruebas. Los resultados
evidenciaron que los promedios de la
posprueba en el grupo experimental superaron
tanto los promedios iniciales como los del
grupo control. Estos hallazgos subrayan de
manera contundente el efecto beneficioso de
la aproximación pedagógica en el desarrollo de
habilidades cognitivas de los estudiantes.
En 2019, DeMatteo propuso un enfoque que
fusionó la instrucción de investigación POGIL con
aula invertida. Este enfoque fue diseñado para
abordar desafíos en la enseñanza de química
orgánica en aulas reducidas. Finalmente, se
señaló la alta efectividad de esta combinación en
el rendimiento de los estudiantes en el ámbito
de esta importante área de la química.
La investigación de Quishpe (2022), desarrollada
en la Universidad Central del Ecuador, evaluó
el impacto del aula invertida en la enseñanza
de química orgánica. Los resultados indicaron
mejoras en habilidades cognitivas básicas
para más del 50 % de los estudiantes, aunque
algunos enfrentaron desafíos en la aplicación
del método.
Remache (2022), en su tesis de maestría,
destacó la necesidad de innovar en la enseñanza
de la química. Su investigación sobre la
relación entre el aula invertida y el rendimiento
académico mostró un aumento significativo en
las calificaciones del grupo experimental.
Asimismo, la investigación de Arteaga et al.
(2023) destaca la efectividad de una estrategia
de aprendizaje activo diseñada para enseñar
nomenclatura orgánica en estudiantes de
la Universidad del Cauca, Popayán. Con la
metodología de aula invertida, se implementaron
tres etapas: planificación, implementación y
validación. Para los grupos funcionales más
importantes se crearon materiales interactivos
en Genial.ly, explorados colaborativamente
por los estudiantes. Los resultados, evaluados
mediante encuestas y pruebas, revelaron
una alta aceptación (90 %) y un rendimiento
superior en las pruebas para los participantes
en comparación con el grupo de control.
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Finalmente, Dogan et al. (2023) revisaron
estudios empíricos recientes y concluyeron
que la enseñanza invertida tiene un impacto
académico positivo en los cursos de ciencias,
especialmente en clases con un número
reducido de alumnos y en el nivel de educación
primaria. Estos estudios colectivos refuerzan la
idea de que el aula invertida es una estrategia
educativa efectiva para mejorar el aprendizaje
en la enseñanza de química.
Hallazgos desde los puntos de vista de los
autores
Desde las perspectivas mencionadas, varios
autores respaldan la eficiencia del modelo de aula
invertida, destacando algunas características
fundamentales que resultan beneficiosas en el
ámbito educativo, según sus investigaciones.
Entre estas características se incluyen la
participación activa de los estudiantes, la
promoción del pensamiento crítico, la flexibilidad
en el ritmo de aprendizaje y la utilización efectiva
de tecnologías educativas.
Los estudios realizados por estos autores
subrayan la importancia de involucrar
constantemente a los estudiantes de manera
activa en el proceso de aprendizaje, propiciando
ambientes donde puedan explorar y aplicar
los conceptos de forma práctica. Además, la
promoción del pensamiento crítico se destaca
como un elemento clave para el desarrollo de
habilidades cognitivas superiores, fomentando
la capacidad de análisis y la resolución de
problemas.
La flexibilidad en el ritmo de aprendizaje,
característica que se resaltó en los estudios,
permite adaptarse a las necesidades individuales
y propias de cada estudiante, facilitando un
enfoque personalizado. Además, la integración
efectiva de tecnologías educativas, como videos,
plataformas en línea y recursos interactivos,
mejora la accesibilidad y la variedad de recursos,
enriqueciendo la experiencia de aprendizaje.
En conjunto, estos aspectos fundamentales
respaldan la eficiencia del aula invertida,
proporcionando una visión integral sobre cómo
esta metodología puede potenciar el proceso
educativo y promover un aprendizaje más
significativo:
Balverdi et al. (2020) implementaron la clase
invertida en la enseñanza de química analítica,
centrada en espectrometría de absorción
atómica, con el objetivo de mejorar el proceso
de enseñanza-aprendizaje. Este enfoque
activo promueve la colaboración, permite a
los estudiantes avanzar a su propio ritmo y
se destaca por fomentar la independencia
y confianza, facilitando la asimilación del
conocimiento. Los resultados concluyen que la
clase invertida es una herramienta valiosa para
materias prácticas, especialmente aquellas
que requieren interacción continua entre
profesores, alumnos y contenido, con énfasis en
la retroalimentación constante.
Popova et al. (2020) abogaron por la integración
de tecnología educativa moderna, destacando
la combinación de aprendizaje en línea y el
modelo de aula invertida en la enseñanza
escolar. Se señala la importancia de dirigir
la educación en ciencias naturales hacia la
formación de individuos que puedan vivir en
armonía con su entorno, proponiendo enfoques
centrados en competencias y en el desarrollo de
la personalidad.
En el año 2019, Broman y Johnels transformaron
un curso de química orgánica en un enfoque de
aprendizaje invertido. Los estudiantes valoraron
la propuesta, ya que les permitió ser más
activos, aprovechar mejor su tiempo al trabajar
en grupos y retroalimentar los conocimientos
con el profesor, aumentando el interés general
hacia la química y la metodología.
De igual forma, en el estudio de Lamana (2020),
se analizó la influencia de la metodología de aula
invertida en los resultados de aprendizaje de
física y química en el primer año de bachillerato
en una institución educativa de Aragón,
España. La investigación se realizó en época
de confinamiento (COVID-19), los resultados
mostraron que dicha propuesta estimuló el
interés de los estudiantes, involucrándolos
activamente en su aprendizaje, además de
brindarles apoyo.
Anuar et al. (2021) incorporaron el enfoque
de aula invertida en un curso de laboratorio
de química, que optimizó el tiempo de trabajo
y mejoró las calificaciones y desempeño de
los estudiantes. Lu et al. (2021) evaluaron la
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relevancia de la realidad aumentada en un curso
de química, mostrando efectos positivos en la
conciencia y el aprendizaje. Wu et al. (2021)
relacionaron la aplicación exitosa del enfoque
de aula invertida en cursos STEM, lo cual causó
mejoras en el conocimiento.
Li et al. (2022) evaluaron un modelo de aula
invertida basada en minijuegos, demostrando
puntuaciones significativamente superiores y
aceptación del proceso de aprendizaje. Ruiz
(2022) implementó estrategias de Flipped
Learning en física y química en secundaria
y bachillerato, destacando la importancia de
adaptar el sistema educativo.
Turan (2021) realizó una revisión sistemática
sobre la eficacia de las estrategias de aula
invertida en la educación científica, revelando
un efecto significativo en la mejora y preferencia
por estos métodos educativos.
Desafíos y aspectos por mejorar en la
aplicación de aula invertida
Aunque la mayoría de los estudios han revelado
notables éxitos en la implementación del modelo
de aula invertida, algunos autores señalan
aspectos susceptibles de mejora. La relevancia de
priorizar la motivación de los estudiantes queda
clara en investigaciones recientes, como en los
hallazgos de Sierra et al. (2018). Asimismo, la
integración de recursos tecnológicos en el aula
ofrece un entorno educativo más dinámico,
siempre y cuando los contenidos digitales
cumplan con altos estándares de calidad. Estos
aspectos subrayan la importancia de centrarse
en la motivación estudiantil y la calidad de
los recursos tecnológicos para optimizar la
efectividad del enfoque de aula invertida en el
proceso de enseñanza-aprendizaje.
No obstante, el uso de aula invertida presenta
algunos limitantes, como la carencia de
equipos adecuados y debilidades en habilidades
comunicativas y de manejo de TIC por parte
de los docentes (Cedeño-Escobar y Vigueras-
Moreno, 2020). Estos obstáculos pueden
generar frustración en estudiantes y profesores,
ya que se convierten en grandes desafíos. Para
superarlos, se necesita de mayor tiempo de
atención por parte de los docentes, así como
esfuerzo adicional por parte de los estudiantes.
También, es crucial tener en cuenta la gestión
efectiva del tiempo dentro del modelo de aula
invertida. Este enfoque no implica un aumento en
la carga de trabajo total, sino una reorganización
que prioriza la interacción, la discusión y
la colaboración en el tiempo disponible. La
implementación gradual de la metodología de
aula invertida, integrando de manera progresiva
clases tradicionales con actividades invertidas,
puede ser una estrategia eficaz para facilitar la
adaptación de los estudiantes al nuevo formato
educativo. Teniendo en cuenta que este enfoque
permite una transición suave, que proporciona el
tiempo y el espacio necesarios para comprender
y aprovechar al máximo los beneficios del aula
invertida.
La preparación inicial demanda más tiempo
al profesor, pero este esfuerzo se traduce
en recursos listos para futuras sesiones. La
motivación que él pueda tener es un factor
clave para el éxito del modelo, también, se
debe analizar el ambiente de trabajo para
garantizar las condiciones adecuadas (Cisneros
et al., 2020).
A pesar de los desafíos, la metodología Flipped
Classroom sigue en constante auge, gracias a
que aprovecha las tecnologías de la información
de manera inteligente, por lo tanto, siempre
se ofrecerán oportunidades de mejora en la
enseñanza. Su implementación puede contribuir
a resolver problemas educativos actuales,
como el absentismo y la falta de motivación,
promoviendo un cambio positivo en el sistema
educativo (Carrasco, 2017).
En el estudio de Pintado et al. (2020), la
investigación exploratoria y descriptiva,
respaldada por análisis estadísticos, no encontró
una relación significativa entre la implementación
del aula invertida y el aprendizaje en química.
Aunque la mayoría de los docentes adoptó la
estrategia, no se halló correlación con el nivel
de aprendizaje de los estudiantes, sugiriendo
una aplicación no completamente efectiva y
un rendimiento estudiantil que no cumplió
expectativas. La hipótesis de una relación
directa y positiva entre el uso del aula invertida
y el rendimiento académico fue rechazada.
En la investigación de Cinta et al. (2022) sobre
la enseñanza de química orgánica mediante
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aula invertida y tecnología remota, se evaluó
la motivación e interés de 132 estudiantes
de bachillerato en la UNAM. Los resultados,
obtenidos a través de un cuestionario, indicaron
que la propuesta promovió autonomía, mejoró
la comprensión de contenidos y aumentó la
motivación de los estudiantes. Sin embargo, se
identificaron dificultades, especialmente para
estudiantes con limitado acceso a Internet,
afectando su rendimiento a pesar de actitudes
positivas hacia el aprendizaje.
En síntesis, algunos estudios respaldan la
efectividad del aula invertida en química,
destacando su impacto en el pensamiento
crítico, participación activa, educación integral y
cambio de roles. No obstante, enfrenta desafíos
disciplinarios y técnicos, además de requerir
planificación y adaptación continua. A pesar
de los errores identificados, especialmente
en la planificación y conectividad rural, estas
estrategias son vistas como positivas y
prometedoras en la educación, sugiriendo que
los obstáculos deben tratarse como desafíos
externos en lugar de desventajas inherentes.
Autores como Pintado-Crespo et al. (2020) y
Cinta et al. (2022) han subrayado la importancia
de abordar y resolver estos desafíos de orden
logístico. Además, han puesto de manifiesto
que una planificación sólida y el acceso a
recursos tecnológicos adecuados son factores
cruciales para el éxito de estas estrategias. Sus
trabajos de investigación enfatizan la necesidad
de considerar tanto los aspectos pedagógicos
como los factores operativos para aprovechar
al máximo el potencial de estas innovadoras
técnicas de enseñanza.
En última instancia, es innegable que la búsqueda
de un proceso de enseñanza-aprendizaje integral
debe centrarse en las interacciones que se dan
entre los actores clave del sistema educativo
(profesores-estudiantes-saber). Sin embargo,
lograr estas relaciones productivas requiere un
esfuerzo constante y colaborativo de todas las
partes involucradas (Ortiz et al., 2019). En este
contexto, la implementación del aula invertida,
ya sea en el ámbito de la química u en otras
disciplinas, debe basarse en los cuatro pilares
fundamentales que describen en buena forma
a esta gran metodología de aprendizaje activo:
entorno flexible (Flexible environment ‘F’),
cultura de aprendizaje (Learning culture ‘L’),
contenido intencionado (Intentional content ‘I’)
y docente profesional (Professional educator
‘P’), tal como lo propone Santos (2018). Estos
elementos esenciales forman la base de un
enfoque efectivo en la educación.
Conclusiones
Los hallazgos resaltan que en la mayoría de
propuestas el aula invertida como estrategia
pedagógica es altamente efectiva en el ámbito de
la enseñanza de la química. Como metodología
de aprendizaje activo no solo facilita un enfoque
más centrado en el estudiante, sino que también
promueve un mayor compromiso con el material
de estudio. Los resultados y datos recopilados
respaldan la idea de que la implementación del
aula invertida puede llevar a un aprendizaje
más profundo y significativo en el contexto
de la química, hechos que potencialmente se
traducen en un mejor desempeño académico y
una comprensión más sólida de los conceptos
químicos fundamentales.
Se ha evidenciado que la combinación de
la estrategia del aula invertida con el uso de
tecnologías de la información y comunicación
(TIC) motiva a los estudiantes y a los profesores,
y contribuye a mejorar sus competencias
académicas y tecnológicas. La motivación
se deriva de la flexibilidad que brinda esta
metodología, donde los estudiantes pueden
acceder al contenido de aprendizaje a su
propio ritmo, a menudo en un entorno en línea
o interactivo. Además, se resalta el impacto
positivo en los profesores, ya que, al diseñar
y entregar recursos digitales de gran calidad,
fomenta su desarrollo profesional y su habilidad
para incorporar TIC en la enseñanza.
Finalmente, se destaca que para lograr el
desarrollo de un aprendizaje integral a través del
aula invertida debe existir una planificación seria
y eficaz que defina los parámetros metodológicos
en su implementación. Este análisis subraya la
importancia del cumplimiento de fases y tareas
que la población participante debe cumplir en
espacios de tiempo asincrónicos y sincrónicos.
Cuando se aplica de manera efectiva, esta
estrategia tiene el potencial de promover
un aprendizaje integral. Los estudiantes
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experimentan un desarrollo de habilidades que
va más allá del mero conocimiento conceptual y
procedimental, y se extiende hacia habilidades
de pensamiento crítico, resolución de problemas
y habilidades interpersonales. Esto sugiere que,
a través de una planificación reflexiva y el diseño
de recursos apropiados, el aula invertida puede
ser una herramienta valiosa para el fomento de
un aprendizaje más completo y enriquecedor.
Conflicto de interés
Los autores de este artículo declaran no tener
ningún tipo de conictos de interés del trabajo
presentado.
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Contribución
Diana Carolina Gómez: Concepción idea,
preparación, revisión bibliografía y redacción.
Danny Arteaga: Generación de idea, revisión
y edición del manuscrito.
Los autores participaron en la elaboración del
manuscrito, lo leyeron y aprobaron.
