El aula invertida para la resolución de problemas en la educación secundaria. Una revisión sistemática
The flipped classroom for problem solving in secondary education. A systematic review
A sala de aula invertida para a resolução de problemas no ensino médio: uma revisão sistemática
Abstract (en)
Objective. To conduct a systematic literature review on the implementation of the flipped classroom (FC) model in developing problem-solving competence in secondary education. Method. A search was conducted in open peer-reviewed databases following a methodological protocol adapted from Booth et al. (2016) and López et al. (2016). The review included 50 studies published between 2015 and 2024. Results. Findings were organized into four analytical areas: model effectiveness, technological tools and resources, implementation challenges and opportunities, and gaps and future research directions. Positive trends were found in academic performance and skill development, alongside methodological limitations and access barriers, especially in Global South contexts. Conclusion. The flipped classroom is a promising educational strategy whose effectiveness depends on resource quality, teacher training, and adaptation to specific contexts.
Abstract (es)
Objetivo. Realizar una revisión documental sistemática sobre la implementación del modelo de aula invertida (AI) en el desarrollo de la competencia de resolución de problemas en la educación secundaria. Método. Se realizó una búsqueda en bases de datos abiertas y revisadas por pares, siguiendo un protocolo metodológico basado en Booth et al. (2016) y López et al. (2016). La revisión incluyó 50 estudios publicados entre 2015 y 2024. Resultados. Los hallazgos se organizaron en cuatro ejes: eficacia del modelo, herramientas y recursos tecnológicos, desafíos y oportunidades de implementación, y vacíos y futuras líneas de investigación. Se observaron tendencias positivas en rendimiento académico y desarrollo de competencias, aunque se identificaron limitaciones metodológicas y barreras de acceso, especialmente en contextos del sur global. Conclusión. El aula invertida es una estrategia educativa prometedora, cuya efectividad depende de la calidad de los recursos, la capacitación docente y la adaptación a contextos específicos.
Abstract (pt)
Objetivo. Realizar uma revisão documental sistemática sobre a implementação do modelo de sala de aula invertida (SI) no desenvolvimento da competência de resolução de problemas no ensino médio. Método. Foi realizada uma busca em bases de dados abertas e revisadas por pares, seguindo um protocolo metodológico adaptado de Booth et al. (2016) e López et al. (2016). A revisão incluiu 50 estudos publicados entre 2015 e 2024. Resultados. Os achados foram organizados em quatro eixos analíticos: eficácia do modelo, ferramentas e recursos tecnológicos, desafios e oportunidades de implementação, e lacunas e futuras linhas de pesquisa. Foram identificadas tendências positivas no desempenho acadêmico e no desenvolvimento de competências, além de limitações metodológicas e barreiras de acesso, especialmente em contextos do sul global. Conclusão. A sala de aula invertida é uma estratégia promissora, cuja efetividade depende da qualidade dos recursos, capacitação dos professores e adaptação a contextos específicos.
References
Alvarracín Alvarez, A. M., Guanopatín Jinéz, J. P., & Benavides Herrera, P. V. (2022). Aula Invertida y Trabajo Cooperativo para promover Habilidades Cognitivas Superiores. Actualidades Investigativas En Educación, 22(2), 1–31. https://doi.org/10.15517/aie.v22i2.48865
Alzate, Y. (2022). VEX.code y Bitbloq para el fortalecimiento de la Robótica educativa y el pensamiento computacional en estudiantes del grado décimo, Instituto San Carlos la Salle Medellín. [Tesis de maestría, Universidad de Santander]. https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/8519
Araya Moya, S. M., Rodríguez Gutiérrez, A. L., Badilla Cárdenas, N. F., y Marchena Parrita, K. C. (2021). El aula invertida como recurso didáctico en el contexto costarricense: estudio de caso sobre su implementación en una institución educativa de secundaria. Revista Educación, 46(1), 103–119. https://doi.org/10.15517/revedu.v46i1.44333
Ayunda, A., D., Hasanah, H., y Ariyanti, N., A. (2024). Development of a flipped classroom-based e-module to improve problem-solving abilities and learning independence of high school students. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 10(2), 453-466. https://doi.org/10.22219/jpbi.v10i2.32183
Benítez, D. (2023). Motivación en los estudiantes a través de experiencias de aprendizaje mediadas por Exelearning. [Tesis de maestría, Universidad del Norte]. http://hdl.handle.net/10584/11688
Boateng, A., Barton, E., Vlachopoulos, D., Johnson, E., y Okpattah, V. (2022). Flipping the Classroom in Senior High School Textile Education to Enhance Students’ Learning Achievement and Self-Efficacy, Education Sciences 12(2), 131. https://doi.org/10.3390/educsci12020131
Bond, M. (2020). Facilitating student engagement through the flipped learning approach in K-12: A systematic review - Data Extraction Coding Tool. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.33956.22402.
Booth, A., Sutton, A., y Papaioannou, D. (2016). Systematic approaches to a successful literature review (second edition). London, UK: SAGE Publications
Bruner, J. (1996). Culture, Mind, and Education. En: J. Bruner “The Culture of Education” (pp. 1–43). Harvard University Press. https://doi.org/10.2307/j.ctv136c601.4
Cambridge University Press & Assessment. (2024). Diccionario. Dictionary cambridge. https://dictionary.cambridge.org/es/diccionario/ingles-espanol/middle-school
Castellanos, L. (2020). Gamificación como estrategia didáctica en los procesos de enseñanza aprendizaje de la geometría para estudiantes de noveno grado. [Tesis de maestría, Universidad de Santander]. https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6556
Castro, D. & Sánchez, C. (2021). Implementación de ARDUINO para desarrollar pensamiento computacional con metodología STEAM a través de la electrónica en informática en estudiantes de undécimo en Barranquilla-Atlántico. [Tesis de maestría, Universidad de Santander]. https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6599
Ceylan, V. K., y Kesici, A. E. (2017). Effect of blended learning to academic achievement. Journal of Human Sciences, 14(1), 308-320. https://doi.org/10.14687/jhs.v14i1.4141
Chalmers, I., Hedges, L. V., y Cooper, H. (2002). A brief history of research synthesis. Evaluations and the Health Professions, 25(1), 12-37. https://doi.org/10.1177/0163278702025001003
Chiappe, A., Ternent De Samper, A. M., Wills, A. E., & Restrepo Uribe, I. (2020). La educación del siglo XXI y el despertar de las bellas durmientes: una revisión sistemática de la literatura. Education in the Knowledge Society (EKS), 21, 15. https://doi.org/10.14201/eks.22483
Cipamocha Guayacán, L. Y. (2019). Análisis de los planes de estudio con referencia a las TIC en los programas de formación complementaria de las Escuelas Normales de Tunja. [Tesis de maestría, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia]. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/3149
Clemente, T., y Violeta, J. (2023). El aula invertida y la ejecución curricular para los estudiantes dentro de una institución educativa, ciudad Guayaquil. [Tesis de maestría, Universidad Cesar Vallejo]. https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/126329
Erazo Navarrete, W. S. (2022). Plataforma BeChallenge para el aprendizaje basado en retos en los estudiantes de Educación Básica. [Tesis de maestría, Pontificia Universidad Católica Del Ecuador]. https://repositorio.puce.edu.ec/handle/123456789/20068
Escudero, A., & Mercado, E. P. (2020). Uso del análisis de aprendizajes en el aula invertida: una revisión sistemática. Apertura Guadalajara, Jal., 11(2), 72-85. http://www.udgvirtual.udg.mx/apertura//index.php/apertura/article/view/1546
Evangelista, I., Nardoni, F., y Cadierno, M. (2018). Flipping the High-School Classroom: Contributions for Learning in a Case Study. In 2018 World Engineering Education Forum-Global Engineering Deans Council (WEEF-GEDC) (pp. 1-5). IEEE. https://doi.org/10.1177/0735633116671325
Fallah, T., Hafezi, F., Makvandi, B., & Bavi, S. (2022). The Effectiveness of Flipped Classroom and Cooperative Teaching Methods on the Creativity of Students. Interdisciplinary Journal of Virtual Learning in Medical Sciences, 13(1), 34-42. https://doi.org/10.30476/ijvlms.2022.92658.1116
Freire, P. (1997). Pedagogía de la autonomía. Siglo XXI.
Gardner, H., y Sánchez, G. (2000). La educación de la mente y el conocimiento de las disciplinas: Lo que todos los estudiantes deberían comprender. Barcelona, España: Ediciones Paidós Ibérica.
Giraldo Villadiego, M., González Rodríguez, M. G., & Posso Aldana, L. C. (2018). Aula invertida para la resolución de problemas Geométrico-Métrico en tres instituciones educativas del municipio de Sahagún, Córdoba. [Tesis de maestría, Universidad Pontificia Bolivariana]. http://hdl.handle.net/20.500.11912/4762.
GLASS, G. V. (1976). Primary, Secondary, and Meta-Analysis of Research. Educational Researcher, 5(10), 3–8. https://doi.org/10.3102/0013189X005010003
Gorozabel Lucas, K. J., Véliz Briones, V. F., & Mendoza Bravo, K. L. (2022). El aula invertida para fomentar el aprendizaje significativo en la asignatura Emprendimiento y Gestión. Mikarimin. Revista Científica Multidisciplinaria, 8(3), 105–116. https://revista.uniandes.edu.ec/ojs/index.php/mikarimin/article/view/2892
Gough,D., Oliver, S. y Thomas, J. (2012). Una introducción a las revisiones sistemáticas. Obtenido de https://goo.gl/ol0dYM
Gutiérrez Carvajal, A. P. (2022). Guía metodológica para mejorar las competencias digitales en docentes de bachillerato. [Tesis de maestría, Universidad Tecnológica Indoamérica]. https://repositorio.uti.edu.ec/handle/123456789/2954.
Graham, S. (2008). Strategy instruction and the teaching of writing. A meta-analysis. En: C. MacArthur, S. Graham y J. Fitzgerald (Eds.), Handbook of writing research (pp. 187-207). The Guilford Press.
Gyeong-Geon, L., Young-Eun J., y Hun-Gi H. (2021). The effects of cooperative flipped learning on science achievement and motivation in high school students, International Journal of Science Education, 43(9), 1381-1407. https://doi.org/10.1080/09500693.2021.1917788
Haoxi, D. (2023). Rethinking the innovation, effectiveness and perceptions of flipped classroom (Repensar la innovación, la eficacia y las percepciones del aula invertida), Journal for the Study of Education and Development, 46(2), 322-351. https://doi.org/10.1080/02103702.2023.2170109
Herrera Gil, Y., & Rueda Bolaños, J. H. (2022). La enseñanza de la capacidad de resolución de problemas a través de la modalidad de aula invertida. [Tesis de maestría, Universidad de la Salle]. https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1771&context=maest_docencia.
Hu, F., Wang, X., y Jiang, P. (2021). Research on Flipped Classroom Model of Information Technology Based on Online Teaching System. In 2021 IEEE 3rd International Conference on Computer Science and Educational Informatization (CSEI) (pp. 14-17). IEEE. https://doi.org/10.1109/CSEI51395.2021.9477645
Katauhi, R. C. ., Widodo, W. ., y Sari, D. A. P. . (2022). Implementation of the science e-module based on guided inquiry with the flipped classroom strategy to improve students science process skills. Jurnal Pijar Mipa, 17(5), 657–665. https://doi-org.udea.lookproxy.com/10.29303/jpm.v17i5.3701
Kaufman, J., Highfield, K., Guy, J., Leung, S., y Wallis, K. (2017). Research and evaluation of screen time and digital technology: Report to the Australian Government Department of Education and Training. Melbourne, Australia: Swinburne University of Technology.https://www.education.gov.au/download/4483/final-report-screen-time-and-digital-technology/6662/document/docx
Kay, A. (2010). Discursos pronunciados en el Acto de Investidura del profesor D. Alan C. Kay. Universidad de Murcia Servicio de Publicaciones.
Kong, Siu-cheung. (2015). An Experience of a Three-Year Study on the Development of Critical Thinking Skills in Flipped Secondary Classrooms with Pedagogical and Technological Support. Computers & Education. 89. 16-31. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2015.08.017.
Koray, Ö., Çakar, V., y Koray, A. (2023). The effect of the flipped classroom model on students’ achievement, problem-solving skills and attitudes towards physics lesson. Psycho-Educational Research Reviews, 12(1), 289-305. https://doi.org/10.52963/PERR_Biruni_V12.N1.18
Lage, M., Platt, G., y Treglia, M. (2000). Inverting the classroom: A gateway to creating an inclusive learning environment. The Journal of Economic Education, 31(1), 30-43.
Lam, Y. W., Hew, K. F., y Jia, C. (2022). Toward a flipped 5E model for teaching problemsolution writing in ESL courses: A two-year longitudinal experiment. Language Learning & Technology, 26(1), 1–40. http://hdl.handle.net/10125/73467
Lepe-Salazar, F., & Cortes-Alvarez, T. (2023). FORTAGONO: A model for the technological mediation of the teaching and learning processes. IEEE Access, 11, 64294-64323. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3254441
Lo, C. K. & Lie, C., y Hew, K. (2018). Applying “First Principles of Instruction” as a design theory of the flipped classroom: Findings from a collective study of four secondary school subjects. Computers & Education. 118. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.12.003
López, A., Méndez, D., Paz, A., & Arboleda, H. (2016). Desarrollo e Instrumentación de un Proceso de Vigilancia Tecnológica basado en Protocolos de Revisión Sistemática de la Literatura. Información Tecnológica, 27(4), 155–164. doi:https://doi.org/10.4067/S0718-07642016000400017
Lortie, D. (1975). Schoolteacher: A sociological study. Chicago, IL: The University of Chicago Press.
Macale, A., Lacsamana, M., Quimbo, M. A., & Centeno, E. (2021). Enhancing the performance of students in chemistry through flipped classroom with peer instruction teaching strategy. LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education, 9(1), 717–747. https://doi.org/10.31129/LUMAT.9.1.1598
Mancillas, M. (octubre 2017). Prácticas educativas de apropiación tecnológica en docentes de Educación Media Superior. [Tesis doctoral, Instituto tecnológico de sonora]. https://www.uv.mx/veracruz/dsae/files/2018/05/tesis-massiel-mancinas.pdf.
MEN. (2016). Plan decenal de educación 2016 2026.pdf.
MEN. (2021). Niveles de la educación básica y media. Educación. https://www.mineducacion.gov.co/portal/Preescolar-basica-y-media/Sistema-de-educacion-basica-y-media/233834:Niveles-de-la-educacion-basica-y-media
Mendoza, J. H. (2020). Aula invertida como herramienta tecnológica en la prevención de la deserción escolar de educación básica secundaria. sinopsis educativa. Revista venezolana de investigación, 20(1), 88-96. http://historico.upel.edu.ve:81/revistas/index.php/sinopsis_educativa/article/view/8323
Mohammadi, A., Mohammadi, M., Keshvari, N. Z., Mojtahedzadeh, R., Asadzandi, S., y Rahimifar Tehrani, B. (2022). Does teaching metacognitive skills through peer-conducted flipped classroom improve high school students’ self-regulation?. Journal of E-Learning and Knowledge Society, 18(1), 94-100. https://doi.org/10.20368/1971-8829/1135489
Moreno-Guerrero, A., Soler-Costa, R., Marín-Marín, J., y López-Belmonte, J. (2021). Flipped learning and good teaching practices in secondary education. [Flipped learning y buenas prácticas docentes en educación secundaria]. Comunicar, 68, 107-117. https://doi.org/10.3916/C68-2021-09
Moreno Maldonado de Sierra, Y. L. (2022). Aula invertida y aprendizaje significativo en los estudiantes del nivel secundario de un colegio de la provincia de Huancayo, 2022. [Tesis de maestría, Universidad Cesar Vallejo]. https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/92957
Newell, H. & Newell, S. (1972). Human Problem Solving. Prantice Hall.
Ortiz, L. A. B. (2019). ATE para la Identificación de Problemas Tecnológicos.
Peña Martínez, J., Gómez Gómez, B., y Rosales Conrado, N. (2020). Clase invertida de espectroscopía: una experiencia en el marco de un Programa de Excelencia para Bachillerato. Educación química, 31(3), 27-44. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2020.3.72609
Pham, N. T., Tran, D., Nguyen, A. T. T., & Huynh, B. T. (2024). High School Students’ Statistical Literacy Changes in a Flipped Classroom Environment: A Quasi-Experimental Study. Vietnam Journal of Education, 8(2), 91–101.https://doi.org/10.52296/vje.2024.365
Polya, G. (1965 (Reimp. 2002)). Cómo plantear y resolver problemas. México: Trillas.
Raissouni, Mohammed & Abid, Mohammed & Chakir, E. (2023). Design and implementation of a new teaching-learning model of electricity concepts in middle school. International Journal on “Technical and Physical Problems of Engineering” 14(4), 92-100. https://www.academia.edu/109516336/DESIGN_AND_IMPLEMENTATION_OF_A_NEW_TEACHING_LEARNING_MODEL_OF_ELECTRICITY_CONCEPTS_IN_MIDDLE_SCHOOL?uc-sb-sw=4568579
Ranoptri, D., Mustaji, M., & Bachri, B. (2022). Development of Web Bases Inquiry Learning with the Flipped Classroom Model in Science Learning for 7th Grade of Junior High School. Prisma Sains : Jurnal Pengkajian Ilmu dan Pembelajaran Matematika dan IPA IKIP Mataram, 10(2), 316-326. doi:https://doi.org/10.33394/j-ps.v10i2.4942
Razm, F., Hafezi, F., Marashian, F. S., Naderi, F., y Dashtbozorgi, Z. (2021). Effectiveness of flipped teaching and problem-solving methods on problem-solving ability and sense of responsibility among female high school students. Iranian Journal of Learning & Memory, 3(12), 31-38. https://doi.org/10.22034/iepa.2021.281955.1264
Ribeirinha, T., y Silva, B. (2021). A convivência entre a aprendizagem online e presencial no processo de formação dos alunos: Um estudo de investigação-ação sobre a operacionalização da “Sala de aula invertida” no ensino secundário português. Revista Portuguesa de Educação, 34(2), 161-182. 2022.https://doi.org/10.21814/rpe.21345
Salmerón-Gutiérrez, F. J. (2015). Aplicación de metodología Flipped Classroom en Tecnologías de 1º de ESO. [Tesis de maestría, Universidad Internacional de la Rioja]. https://reunir.unir.net/handle/123456789/3304.
Satparam, J., & Apps, T. (2022). A Systematic Review of the Flipped Classroom Research in K-12: Implementation, Challenges and Effectiveness. Journal of Education, Management and Development Studies, 2(1), 35–51. https://doi.org/10.52631/jemds.v2i1.71
Say, F.S. & Yıldırım, F.S (2020). Flipped Classroom Implementation in Science Teaching. International Online Journal of Education and Teaching (IOJET), 7(2), 606-620. http://iojet.org/index.php/IOJET/article/view/759
Sezer, B. (2017). The Effectiveness of a Technology-Enhanced Flipped Science Classroom. Journal of Educational Computing Research, 55(4), 471-494. https://doi.org/10.1177/0735633116671325
Shana, Z., y Alwaely, S. (2021). Does the flipped classroom boost student science learning and satisfaction? A pilot study from the UAE. International Journal of Instruction, 14(4), 607-626. https://doi.org/10.29333/iji.2021.14435a
Simon, H. A., & Newell, A. (1971). Human problem solving: The state of the theory in 1970. American Psychologist, 26(2), 145–159. https://doi.org/10.1037/h0030806
Slemmons, K., Anyanwu, K., Hames, J., Grabski, D., Mlsna, J., Simkins, E., y Cook, P. (2018). The Impact of Video Length on Learning in a Middle-Level Flipped Science Setting: Implications for Diversity Inclusion. Journal of Science Education and Technology, 27(5), 469-479. https://doi.org/10.1007/s10956-018-9736-2
Solórzano Alcívar, E. (2022). Aula invertida para mejorar la fluidez en estudiantes de secundaria de una escuela pública. Revista Ecos De La Academia, 8(15), 57–65. https://doi.org/10.53358/ecosacademia.v8i15.708
Vidal, M., Rivera, N., Nolla, N., Morales, I. R., y Vialart, M. N. (2016). Aula invertida, nueva estrategia didáctica. Educación Médica Superior, 30(3).
Winthrop, R., McGivney, E., Williams, T. P., y Shankar, P. (2016). Innovation and Technology to Accelerate Progress in EducationInstitution. https://eric.ed.gov/?id=ED583020
Yao Tung, Khoe & Alissa, A. (2021). Flipperentiated Learning in Biology Class to Improve Cognitive Learning Outcomes, Problem-Solving Skill, and Motivation. International Journal of Education and Literacy Studies, 9(1), 183-190. https://doi.org/10.7575/aiac.ijels.v.9n.1p.183
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