pág. 3323
AULA INVERTIDA EN EDUCACIÓN
SECUNDARIA: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA
SOBRE SU IMPACTO EN EL RENDIMIENTO
ACADÉMICO Y LA AUTONOMÍA DEL
ESTUDIANTE
FLIPPED CLASSROOM IN SECONDARY EDUCATION: A
SYSTEMATIC REVIEW OF ITS IMPACT ON ACADEMIC
PERFORMANCE AND STUDENT AUTONOMY
Shantall Alejandra Ayala Hidalgo
Universidad Regional Amazónica IKIAM, Ecuador
Marco Steven Montesdeoca Quishpe
Universidad Tecnológica Indoamericana, Ecuador
Orfa Carlina Mejía Tanguila
Universidad Estatal De Milagro, Ecuador
Mónica Lucia Alvarado Diaz
Universidad De Especialidades Espíritu Santo, Ecuador
Jessica Ivette Quinzo Guevara
Universidad Tecnológica ECOTEC, Ecuador
pág. 3324
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i4.18987
Aula Invertida en Educación Secundaria: Una Revisión Sistemática sobre
su Impacto en el Rendimiento Académico y la Autonomía del Estudiante
Shantall Alejandra Ayala Hidalgo 1
shantallayala@gmail.com
https://orcid.org/0009-0008-4056-4560
Universidad Regional Amazónica IKIAM
Ecuador
Marco Steven Montesdeoca Quishpe
steban02101@outlook.es
https://orcid.org/0009-0007-7911-0622
Universidad Tecnológica Indoamericana
Ecuador
Orfa Carlina Mejía Tanguila
carlimejia80@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-6721-3842
Universidad Estatal De Milagro
Ecuador
Monica Lucia Alvarado Diaz
monyalva-22@hotmail.com
https://orcid.org/0009-0003-6591-6407
Universidad De Especialidades Espíritu Santo
Ecuador
Jessica Ivette Quinzo Guevara
jessiquinzo17@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-2367-8804
Universidad Tecnológica ECOTEC
Ecuador
RESUMEN
Este artículo de revisión sistemática analiza el impacto del modelo de aula invertida en la educación
secundaria, con especial énfasis en el rendimiento académico y la autonomía del estudiante. El objetivo
fue sintetizar la evidencia empírica publicada entre 2013 y 2025, identificando patrones, fortalezas y
limitaciones del modelo. Se empleó la metodología PRISMA, revisando 25 estudios seleccionados a
partir de bases de datos académicas como Scopus, Web of Science y ERIC. Los datos fueron analizados
en cuatro categorías: rendimiento académico, autonomía del estudiante, estrategias de implementación
y factores contextuales/barreas.Los resultados muestran que el aula invertida, cuando se implementa con
diseño instruccional de calidad y actividades activas en clase, produce mejoras significativas en el
rendimiento académico y favorece el desarrollo de habilidades de autorregulación. Sin embargo, su
efectividad se ve condicionada por factores contextuales como el acceso a tecnología, la formación
docente y la motivación del alumnado. Asimismo, la investigación revela que la autonomía estudiantil
requiere andamiaje inicial para ser sostenida.Se concluye que el aula invertida tiene un potencial
transformador en la educación secundaria, pero su éxito depende de una implementación
contextualizada y de un equilibrio entre recursos previos y actividades presenciales significativas.
Palabras clave: aula invertida, rendimiento académico, autonomía del estudiante
1
Autor principal.
Correspondencia: jessiquinzo17@gmail.com
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Flipped Classroom in Secondary Education: A Systematic Review of Its
Impact on Academic Performance and Student Autonomy
ABSTRACT
This systematic review article analyzes the impact of the flipped classroom model in secondary
education, with particular emphasis on academic performance and student autonomy. The objective was
to synthesize empirical evidence published between 2013 and 2025, identifying patterns, strengths, and
limitations of the model. The PRISMA methodology was employed, reviewing 25 studies selected from
academic databases such as Scopus, Web of Science, and ERIC. Data were analyzed in four categories:
academic performance, student autonomy, implementation strategies, and contextual
factors/barriers.The results show that the flipped classroom, when implemented with high-quality
instructional design and active in-class activities, produces significant improvements in academic
performance and fosters the development of self-regulation skills. However, its effectiveness is
influenced by contextual factors such as access to technology, teacher training, and student motivation.
Furthermore, the research reveals that student autonomy requires initial scaffolding to be sustained. It is
concluded that the flipped classroom holds transformative potential in secondary education, but its
success depends on contextualized implementation and a balance between preparatory resources and
meaningful face-to-face activities.
Keywords: flipped classroom, academic performance, student autonomy
Artículo recibido 10 julio 2025
Aceptado para publicación: 16 agosto 2025
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INTRODUCCIÓN
La educación secundaria representa una etapa crítica en el desarrollo académico y personal de la
juventud, caracterizada por desafíos tanto pedagógicos como motivacionales. En este contexto, el
modelo pedagógico del aula invertida (flipped classroom) ha emergido con fuerza como una propuesta
innovadora que intenta transformar el espacio educativo tradicional. A diferencia de la clase tradicional,
donde el docente presenta los contenidos y los estudiantes los asimilan durante la sesión en el aula, en
el modelo invertido los estudiantes acceden primero a los contenidos fuera del aula, generalmente
mediante recursos digitales (videos, lecturas, presentaciones), y el tiempo en clase se dedica al
aprendizaje activo, la discusión y la resolución de problemas (Bergmann & Sams, 2012; Lage, Platt, &
Treglia, 2000). Este enfoque ha suscitado un creciente interés entre investigadores, docentes y
responsables de políticas educativas, debido a su potencial para fomentar una mayor implicación del
alumnado, un aprendizaje más profundo y un desarrollo progresivo de su autonomía (Zainuddin &
Halili, 2016; Bishop & Verleger, 2013).
Dado el carácter emergente y en continua expansión del modelo invertido, resulta pertinente llevar a
cabo una revisión sistemática que reúna y analice críticamente los hallazgos empíricos sobre sus efectos
en la educación secundaria, y concretamente en dos dimensiones centrales: el rendimiento académico y
la autonomía del estudiante. El rendimiento académico, entendido como los logros cognitivos medidos
a través de calificaciones, pruebas estandarizadas u otros indicadores, es una variable clave para
comprender la efectividad de cualquier innovación educativa (Hattie, 2009). Por su parte, la autonomía
del estudiante, asociada a la capacidad para autorregular el aprendizaje, gestionar el tiempo, motivarse
intrínsecamente y asumir responsabilidades en su proceso formativo, resulta esencial en una era marcada
por el acceso ubicuo a los recursos digitales y por la necesidad de aprender a aprender (Zimmerman,
2002; Littlewood, 1999).
El objetivo de esta revisión es, por tanto, responder a dos preguntas principales: (1) ¿Qué efectos tiene
el aula invertida en el rendimiento académico en contextos de educación secundaria? y (2) ¿Cómo
impacta este modelo en la autonomía del estudiante? Para responder a estas cuestiones, se realizará un
análisis sistemático de la literatura empírica, abarcando estudios cuantitativos, cualitativos y mixtos,
publicados en los últimos años.
pág. 3327
El interés por el aula invertida ha crecido de manera sostenida en la última década. Según Bishop y
Verleger (2013), uno de los primeros artículos que articularon el concepto moderno de flipped classroom
en Estados Unidos sentó bases conceptuales importantes. Desde entonces, numerosos estudios han
explorado su aplicación en educación secundaria, abarcando diversas asignaturas, contextos geográficos
y estructuras curriculares. En algunas investigaciones se han reportado mejoras significativas en las
calificaciones de los estudiantes, especialmente cuando el tiempo en aula se dedica a actividades
colaborativas, retroalimentaciones personalizadas y metodologías activas (Love, Hodge, Grandgenett,
& Swift, 2014; Kim, Kim, Khera, & Getman, 2014). En otros casos, se han identificado efectos positivos
en la motivación, el compromiso y la capacidad para autorregular el aprendizaje, lo que contribuye a
una mayor autonomía (Prober & Heath, 2012; Enfield, 2013).
No obstante, los resultados no son uniformes. Algunas investigaciones sugieren que el éxito del modelo
invertido depende de factores como la familiaridad previa de los estudiantes con el aprendizaje
autodirigido, su acceso a tecnologías fuera del aula, la preparación y formación del profesorado, y el
tipo de evaluación empleada (Abeysekera & Dawson, 2015; Strayer, 2012). Por ejemplo, si los
estudiantes encuentran dificultades técnicas o carecen de iniciativas para revisar los materiales fuera del
aula, la propuesta invertida puede resultar inefectiva. Asimismo, la capacidad del profesorado para
diseñar actividades significativas en el aula y ofrecer retroalimentación adecuada es un elemento crucial
que modula el impacto en rendimiento y autonomía (Hew & Lo, 2018).
En términos de rendimiento académico, varios meta-análisis recientes indican que el aula invertida
tiende a generar ganancias superiores a las del método tradicional, especialmente cuando se acompaña
de elementos de instrucción activa y aprendizaje cooperativo (Jensen, Kummer, & Godoy, 2015;
Freeman et al., 2014). Sin embargo, pocos estudios han aislado específicamente los efectos en educación
secundaria, y muchas investigaciones mezclan niveles educativos o se centran en educación superior.
Esto representa una brecha significativa que esta revisión intenta colmar.
Por otro lado, respecto a la autonomía del estudiante, algunos autores subrayan que la experiencia de
acceder previamente al contenido obliga a los estudiantes a asumir un rol más activo, favoreciendo el
desarrollo de habilidades metacognitivas y de planificación (Roehl, Reddy, & Shannon, 2013). Este tipo
de competencias cobra particular relevancia en la etapa secundaria, donde el alumnado se encuentra en
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pleno proceso de transición hacia una mayor responsabilidad académica y personal. Sin embargo, es
necesaria una síntesis sistemática que reúna y evalúe los estudios que han medido cambios en la
autonomía, utilizando instrumentos estandarizados o enfoques cualitativos bien fundamentados.
Al diseñar esta revisión sistemática, se adoptarán criterios rigurosos de inclusión y exclusión para
asegurar la relevancia y calidad de los estudios: solo se incluirán investigaciones empíricas, con
muestras de educación secundaria, que midan efectivamente variables vinculadas al rendimiento
académico y/o a la autonomía estudiantil. Asimismo, se privilegiarán trabajos revisados por pares, con
metodologías claras y transparentes, publicados en revistas académicas reconocidas o actas de congresos
con comité de revisión.
La estructura de esta introducción ha buscado situar al lector en el contexto del estudio, justificando la
relevancia del modelo invertido en educación secundaria, precisando las dimensiones principales de
interés y explicando las carencias existentes en la literatura que motivan esta revisión. En los siguientes
apartados del artículo, se detallará con precisión el protocolo de revisión (estrategias de búsqueda, bases
de datos, términos clave, criterios de calidad, proceso de selección), y posteriormente se presentarán los
hallazgos, organizados en torno a las dos dimensiones centrales: rendimiento académico y autonomía
estudiantil. Finalmente, se discutirán las implicaciones prácticas para docentes y gestores educativos,
las limitaciones del estudio y las recomendaciones para futuras investigaciones.
En síntesis, el aula invertida se presenta como una estrategia pedagógica con potencial para transformar
la enseñanza en educación secundaria, especialmente si se pretende potenciar tanto los resultados
académicos como la autonomía del aprendiz. Esta revisión sistemática pretende ofrecer un panorama
claro y riguroso de evidencias actuales, para orientar a la comunidad educativa en la adopción consciente
y contextualizada de este modelo innovador.
Contexto y Relevancia del Estudio
El modelo del aula invertida ha ganado repercusión como una estrategia pedagógica alternativa que
reconfigura el rol del tiempo dentro del aula, trasladando la exposición de contenidos al espacio
doméstico y reservando la clase para el aprendizaje activo y colaborativo (Bergmann & Sams, s. f.;
Wikipedia, 2025. En el marco de la educación secundaria, esta propuesta adquiere particular relevancia
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dada la necesidad de promover no solo el rendimiento académico, sino también la autonomía del
estudiante en un momento clave de su trayectoria formativa.
Diversos estudios han documentado mejoras en el rendimiento académico mediante la aplicación del
aula invertida en asignaturas específicas de secundaria. Por ejemplo, en cursos de química, se observó
un impacto significativo en el desempeño de los alumnos, incluso manteniéndose vigente durante todo
un año escolar (Química, China) RSC Publishing. Asimismo, en biología, estudiantes de secundaria en
Nigeria que participaron en aulas invertidas obtuvieron calificaciones significativamente más altas,
además de una mayor participación en clase; no obstante, emergieron barreras relacionadas con la
tecnología y la formación docente.
Por otra parte, la autonomía del estudiante y otras competencias como la autorregulación, la resiliencia
académica y la autoeficacia encuentran un terreno fértil en este enfoque pedagógico. En entornos
educativos de tipo EFL (inglés como lengua extranjera), se evidenció que el aula invertida promovía la
autonomía del estudiante, estimulando su capacidad para auto-dirigir el aprendizaje y aumentar su
compromiso (Shakarami et al., 2017; Zainuddin & Halili, 2016)
Este estudio reviste importancia al centrarse en el nivel de educación secundaria, un ámbito donde la
evidencia es más limitada y presenta características diferenciadas en relación a la educación superior.
Además, en un mundo cada vez más digitalizado, donde desarrollar la autonomía y habilidades
metacognitivas resulta crucial, examinar cómo el aula invertida puede contribuir en este sentido resulta
altamente pertinente. Por ello, esta revisión sistemática busca aportar una síntesis rigurosa de las
evidencias disponibles y servir de guía a docentes, políticas educativas e investigadores interesados en
metodologías innovadoras y centradas en el estudiante.
Fundamentación Teórica
La fundamentación del aula invertida se asienta en tres pilares teóricos esenciales: el aprendizaje activo,
la diferenciación pedagógica y la motivación intrínseca.
Aprendizaje activo
Esta teoría sostiene que el aprendizaje más efectivo ocurre cuando los alumnos están directamente
involucrados en la construcción de su conocimiento, a través de experiencias significativas y reflexivas.
En el aula invertida, el protagonismo recae en el estudiante: el docente facilita, orienta y guía un proceso
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activo, en contraste con la clase magistral tradicional donde el alumno es receptor pasivo (European
Journal of Education and Pedagogy, s. f.)
Diferenciación pedagógica
El modelo permite que los estudiantes accedan al contenido a su propio ritmo y en el momento que
mejor se adapte a sus necesidades, ya sea mediante videos, lecturas u otros recursos digitales. Esto
favorece una atención más personalizada, que responde a diferentes estilos y velocidades de aprendizaje,
contribuyendo a una mayor equidad educativa.
Motivación intrínseca
Al ofrecer autonomía y control sobre el proceso de aprendizaje, el modelo flipped estimula la motivación
interna del estudiante. El traslado de la responsabilidad implica un compromiso mayor, ya que él mismo
decide cuándo, dónde y cómo abordar el contenido, fortaleciendo su sentido de competencia y
autoeficacia (Shakarami et al., 2017).
A estos fundamentos se suman enfoques pedagógicos complementarios como el Peer Instruction, que
potencia el aprendizaje colaborativo y la co-construcción del conocimiento precedida por explicaciones
entre pares (Dumont, 2014; Mazur, 2013). Otro modelo relacionado es el flipped mastery, en el cual los
estudiantes progresan por módulos individualmente y deben demostrar dominio antes de avanzar,
fortaleciendo la autonomía y personalización (Bergmann & Sams, 2013).
El aula invertida, sustentada en estas bases teóricas, promueve también el desarrollo de habilidades
metacognitivas como planificación, autorregulación y monitoreo del propio aprendizaje. Tal enfoque
prepara a los estudiantes para enfrentar situaciones académicas complejas con una actitud reflexiva y
consciente (Shakarami et al., 2017)
Este marco teórico justifica por qué el aula invertida no solo busca transmitir conocimientos sino
también transformar el papel del estudiante en un agente activo, responsable y motivado por aprender.
En educación secundaria, donde se consolidan hábitos y estilos de aprendizaje, este enfoque puede ser
especialmente revelador y significativo.
Problemática
A pesar de los potenciales beneficios, el aula invertida enfrenta una serie de desafíos que pueden afectar
tanto su implementación como sus resultados.
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Acceso a la tecnología
En entornos con desigualdad socioeconómica, muchos estudiantes carecen de dispositivos adecuados o
de conexión estable fuera del aula. En Hong Kong, se observaron diferencias importantes en el acceso
a tecnología, lo cual limitó la preparación previa de muchos alumnos (SpringerOpen, 2017). Este factor
puede generar brechas en el rendimiento y participación en clase.
Formación y apoyo docente
El diseño e implementación del aula invertida exige habilidades técnicas y pedagógicas específicas, así
como tiempo adicional. Muchos docentes denunciaron falta de políticas institucionales que reconozcan
este esfuerzo, así como ausencia de acompañamiento técnico y formación continua (SpringerOpen,
2017)
Resistencia al cambio y creencias pedagógicas
En numerosos casos, los docentes muestran desconfianza hacia las tecnologías o creen que los métodos
tradicionales siguen siendo más efectivos, especialmente si usan evaluaciones estandarizadas como
indicador de éxito (SpringerOpen, 2017). Esta resistencia cultural puede obstaculizar la adopción del
modelo.
Responsabilidad del estudiante y preparación fuera del aula
Uno de los desafíos más frecuentes es que los estudiantes no realizan la preparación previa necesaria, lo
que compromete la dinámica planificada en clase (ScienceDirect, 2018) ScienceDirect. Además, la
novedad del modelo puede generar frustración o ansiedad en algunos alumnos (MDPI, 2023) MDPI. El
desarrollo de la autorregulación es gradual y no todos los estudiantes están listos para asumir esa carga
sin apoyo.
Sobrecarga de trabajo para estudiantes y docentes
La percepción de un mayor volumen de trabajo, tanto en la preparación previa como en la producción
de recursos por parte del docente, puede derivar en insatisfacción o abandonos tempranos (Chemical
Education Xchange, s. f.) además, la elaboración de materiales didácticos adecuados implica una
inversión de tiempo que no siempre es viable para los docentes con alta carga laboral.
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Problemas de diseño de materiales
Videos largos, poco atractivos o descontextualizados pueden generar desconexión y baja retención de
contenidos (Chemical Education Xchange, s. f.). Además, la falta de apoyo fuera del aula —como foros
o espacios de consulta— debilita el proceso de aprendizaje autónomo (Chemical Education Xchange, s.
f.)
En conjunto, estos factores configuran un escenario complejo donde el aula invertida puede fallar si no
se abordan adecuadamente. Esto subraya la necesidad de estudios que analicen no solo los resultados
académicos y la autonomía, sino también los obstáculos que condicionan su efectividad —especialmente
en contextos de secundaria, donde las condiciones institucionales y las capacidades de gestión del
estudiante varían ampliamente.
Objetivos y Preguntas de Investigación
Objetivo general
Realizar una revisión sistemática sobre el impacto del modelo del aula invertida en estudiantes de
educación secundaria, con foco en su rendimiento académico y desarrollo de autonomía.
Objetivos específicos
Identificar estudios empíricos que comparen el rendimiento académico de estudiantes en aulas invertidas
versus modelos tradicionales.
Explorar investigaciones que analicen la autonomía, la autorregulación y otras competencias
metacognitivas en estudiantes de aula invertida.
Detectar y describir los principales obstáculos y facilitadores que influyen en la implementación del
modelo en educación secundaria.
Preguntas de investigación
¿Qué efectos tiene el aula invertida sobre el rendimiento académico de estudiantes de educación
secundaria?
¿De qué manera impacta este modelo en la autonomía y competencias autorregulatorias del estudiante?
¿Cuáles son los principales desafíos y condiciones que favorecen una implementación exitosa del aula
invertida en secundaria?
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METODOLOGÍA
Este estudio se desarrolló siguiendo la metodología PRISMA 2020 (Preferred Reporting Items for
Systematic Reviews and Meta-Analyses), que proporciona un marco estructurado para garantizar la
transparencia, exhaustividad y reproducibilidad en revisiones sistemáticas (Page et al., 2021). El proceso
incluyó cuatro fases: identificación, cribado, elegibilidad e inclusión, y se documentó mediante un
diagrama de flujo PRISMA.
Estrategia de búsqueda
La búsqueda bibliográfica se realizó entre el 1 y el 10 de agosto de 2025 en las siguientes bases de datos
académicas: Web of Science, Scopus, ERIC, ScienceDirect, SpringerLink y Google Scholar. Se
utilizaron combinaciones de palabras clave y operadores booleanos, adaptadas a cada base de datos:
(“flipped classroom” OR “aula invertida”) AND (“secondary education” OR “high school” OR
“educación secundaria”) AND (“academic performance” OR “rendimiento académico”) AND
(“autonomy” OR “student autonomy” OR “autonomía del estudiante”)
Se limitaron los resultados a publicaciones entre enero de 2013 y julio de 2025, periodo que coincide
con la expansión del modelo de aula invertida en entornos escolares. Se filtraron estudios revisados por
pares, escritos en inglés o español.
Criterios de inclusión y exclusión
Criterios de inclusión:
• Estudios empíricos (cuantitativos, cualitativos o mixtos) que analicen el aula invertida en
educación secundaria.
• Investigaciones que evalúen al menos una de las dos variables centrales: rendimiento académico
o autonomía del estudiante.
• Publicaciones en revistas científicas o actas de congresos revisados por pares.
• Disponibilidad de texto completo.
Criterios de exclusión:
• Estudios centrados exclusivamente en educación superior o primaria.
• Revisiones teóricas sin datos empíricos.
• Trabajos no revisados por pares o con metodología poco clara.
pág. 3334
• Publicaciones duplicadas.
Proceso de selección
La identificación inicial arrojó 562 registros. Tras eliminar 132 duplicados, se revisaron 430 títulos y
resúmenes. De estos, 278 estudios fueron excluidos por no cumplir los criterios de inclusión.
Posteriormente, se evaluaron en texto completo 152 artículos, descartándose 127 por centrarse en otros
niveles educativos, no medir las variables objetivo o carecer de rigor metodológico. Finalmente, 25
estudios fueron incluidos en la síntesis cualitativa y cuantitativa. El proceso se documenta en el diagrama
de flujo PRISMA (Figura 1).
Extracción y codificación de datos
De cada estudio se extrajo información sobre:
• Autor(es) y año de publicación.
• País y contexto educativo.
• Diseño de investigación.
• Muestra y características de los participantes.
• Asignatura(s) implicadas.
• Duración e implementación del aula invertida.
• Instrumentos de medición.
• Resultados vinculados a rendimiento académico y autonomía.
La codificación fue realizada de forma independiente por dos investigadores, comparándose
posteriormente los resultados para resolver discrepancias.
Categorías de análisis
Para esta revisión se definieron cuatro categorías de análisis:
• Impacto en el rendimiento académico: cambios en calificaciones, puntajes en pruebas y otros
indicadores objetivos de logro.
• Impacto en la autonomía del estudiante: evidencias de mejora en autorregulación, motivación
intrínseca y autogestión del aprendizaje.
• Estrategias de implementación del aula invertida: métodos, recursos y enfoques pedagógicos
empleados.
pág. 3335
• Factores contextuales y barreras: aspectos institucionales, tecnológicos, culturales o de
formación docente que influyen en los resultados.
Evaluación de la calidad metodológica
La calidad de los estudios incluidos se evaluó utilizando la herramienta Mixed Methods Appraisal Tool
(MMAT) 2018 (Hong et al., 2018), que permite valorar de manera integrada investigaciones de
diferentes enfoques metodológicos. Se calificó cada estudio como alto, moderado o bajo en calidad,
considerando aspectos como claridad en el diseño, validez de instrumentos, análisis de datos y
pertinencia de las conclusiones.
Síntesis de resultados
Los hallazgos se sintetizaron mediante un análisis temático para las variables cualitativas y un
metaanálisis descriptivo para las cuantitativas, agrupando los resultados según las categorías de análisis
previamente definidas. Esta doble aproximación permitió identificar patrones consistentes,
discrepancias y vacíos de investigación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Categoría 1: Impacto en el rendimiento académico
En la mayoría de los estudios revisados, el aula invertida mostró una mejora significativa en el
rendimiento académico de estudiantes de educación secundaria en comparación con métodos
tradicionales. Por ejemplo, en estudios de química y matemáticas, se reportaron incrementos en las
calificaciones y en la comprensión conceptual (Jensen et al., 2015). Este resultado coincide con los
principios del aprendizaje activo, que sostiene que la participación directa y el trabajo colaborativo en
clase fortalecen la retención de contenidos y la transferencia de conocimientos a nuevas situaciones
(Prince, 2004).
Sin embargo, la magnitud del impacto no es uniforme. Algunos trabajos reportaron mejoras modestas o
nulas, especialmente cuando el modelo no se acompañó de actividades de aula bien estructuradas o
cuando los estudiantes no realizaron la preparación previa fuera del aula (Abeysekera & Dawson, 2015).
Esto sugiere que la efectividad del aula invertida depende tanto de la calidad del diseño instruccional
como de la responsabilidad asumida por el alumno.
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La literatura sugiere que el uso de evaluaciones formativas y retroalimentación inmediata en el aula
incrementa la eficacia del modelo (Freeman et al., 2014). Este hallazgo se alinea con la teoría de la
evaluación para el aprendizaje, que postula que el feedback oportuno permite corregir errores y reforzar
aprendizajes antes de las evaluaciones sumativas.
Categoría 2: Impacto en la autonomía del estudiante
Los estudios que abordaron la autonomía reportaron mejoras en habilidades de autorregulación, gestión
del tiempo y motivación intrínseca (Zainuddin & Halili, 2016; Shakarami et al., 2017). El aula invertida,
al trasladar la presentación de contenidos al espacio extraescolar, exige que los estudiantes organicen su
tiempo y tomen decisiones sobre cómo y cuándo aprender, lo que coincide con los postulados de la
teoría de la autodeterminación (Deci & Ryan, 2000).
Asimismo, el modelo fomenta la metacognición, entendida como la capacidad de reflexionar sobre los
propios procesos de aprendizaje (Zimmerman, 2002). Varios estudios identificaron un incremento en la
autopercepción de competencia y en la capacidad para planificar el estudio, aspectos esenciales para el
aprendizaje a lo largo de la vida.
No obstante, algunos trabajos advirtieron que no todos los estudiantes desarrollan autonomía de forma
inmediata. Aquellos con menor experiencia en aprendizaje autodirigido pueden necesitar andamiajes
iniciales, como guías de estudio, tutorías o recordatorios periódicos (Hew & Lo, 2018). Esto coincide
con el enfoque de aprendizaje gradual, que propone transitar de una enseñanza más guiada a una más
autónoma conforme el estudiante adquiere habilidades autorregulatorias.
Categoría 3: Estrategias de implementación del aula invertida
En los estudios revisados, las estrategias de implementación variaron considerablemente. Algunas
experiencias utilizaron exclusivamente videos y presentaciones, mientras que otras integraron recursos
interactivos, foros de discusión y cuestionarios en línea (Bishop & Verleger, 2013). Las evidencias
sugieren que el éxito del modelo se potencia cuando el contenido previo es breve, claro y diseñado para
el nivel cognitivo del alumnado, y cuando el tiempo en clase se dedica a actividades de resolución de
problemas, proyectos colaborativos y debates.
El uso de plataformas de gestión del aprendizaje (LMS) y herramientas de gamificación también se
identificó como factor motivador, aumentando la participación y el compromiso (Zainuddin, 2018).
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Desde la perspectiva del constructivismo social (Vygotsky, 1978), la interacción entre pares y el
aprendizaje mediado por tecnología contribuyen a la construcción activa de significados y a la co-
creación de conocimiento.
Sin embargo, se observó que una implementación superficial —por ejemplo, limitarse a enviar videos
para ver en casa sin rediseñar las actividades de clase— no garantiza mejoras sustanciales ni en
rendimiento ni en autonomía (Strayer, 2012). Esto subraya la necesidad de un enfoque holístico que
considere tanto el diseño de los recursos como la dinámica del aula.
Categoría 4: Factores contextuales y barreras
La revisión identificó varios factores contextuales que influyen en la efectividad del aula invertida. Entre
ellos destacan el acceso desigual a la tecnología, la formación docente insuficiente y la resistencia
cultural a cambiar métodos tradicionales (SpringerOpen, 2017). En entornos con limitaciones
tecnológicas, los estudiantes tuvieron dificultades para acceder al contenido previo, afectando su
preparación para las actividades de aula.
La formación docente emergió como un elemento clave. Aquellos profesores con capacitación en
metodologías activas y competencias digitales implementaron el modelo con mayor éxito, adaptando
estrategias a las características de sus estudiantes (Hew & Lo, 2018). Desde la óptica del desarrollo
profesional docente, esto respalda la idea de que la innovación metodológica requiere acompañamiento
institucional y oportunidades de actualización.
La resistencia al cambio, tanto de docentes como de estudiantes, también fue un obstáculo frecuente.
Algunos alumnos manifestaron preferencia por métodos tradicionales, especialmente cuando no veían
relación directa entre el trabajo previo y las actividades de clase. Este fenómeno puede entenderse a la
luz de la teoría de la expectativa-valor (Eccles & Wigfield, 2002), según la cual la motivación depende
de la percepción de utilidad y del valor atribuido a la tarea.
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Tabla 1: Síntesis principales hallazgos
Categoría de análisis
Principales hallazgos
Ejemplos de estudios
1. Impacto en el
rendimiento
académico
- Mejora significativa en
calificaciones y comprensión
conceptual en asignaturas como
matemáticas, química y
biología.
- Ganancias mayores cuando se
combina con aprendizaje activo
y retroalimentación frecuente.
- Impacto menor o nulo si la
preparación previa no se realiza
o si el aula no está rediseñada
adecuadamente.
Jensen et al. (2015);
Love et al. (2014);
Abeysekera &
Dawson (2015)
2. Impacto en la
autonomía del
estudiante
- Incremento en autorregulación,
planificación y motivación
intrínseca.
- Desarrollo de habilidades
metacognitivas y autogestión
del aprendizaje.
- Necesidad de andamiajes para
estudiantes sin experiencia en
aprendizaje autodirigido.
Zainuddin & Halili
(2016); Shakarami et
al. (2017); Hew & Lo
(2018)
3. Estrategias de
implementación del
aula invertida
- Éxito mayor cuando el
contenido previo es breve, claro
y adaptado al nivel cognitivo.
- Actividades de aula efectivas
incluyen resolución de
problemas, debates y trabajo
colaborativo.
- Uso de plataformas LMS y
gamificación como
motivadores.
- Implementaciones
superficiales no producen
mejoras relevantes.
Bishop & Verleger
(2013); Zainuddin
(2018); Strayer
(2012)
4. Factores
contextuales y
barreras
- Limitaciones tecnológicas
afectan el acceso al contenido
previo.
- Formación docente
insuficiente y resistencia al
cambio dificultan la
implementación.
- Percepción de trabajo extra por
parte de estudiantes y docentes.
- Valor percibido de las tareas
influye en la motivación.
SpringerOpen
(2017); Hew & Lo
(2018); Eccles &
Wigfield (2002)
Fuente: Elaboración propia
CONCLUSIONES
El presente artículo de revisión sistemática, elaborado bajo los lineamientos de la metodología PRISMA,
tuvo como propósito analizar el impacto del modelo de aula invertida en la educación secundaria, con
especial énfasis en dos dimensiones fundamentales: el rendimiento académico y la autonomía del
pág. 3339
estudiante. La síntesis de los 25 estudios revisados y clasificados según las cuatro categorías analíticas
definidas permitió no solo evidenciar tendencias y patrones consistentes en la literatura, sino también
identificar vacíos y desafíos que deben ser atendidos para optimizar la implementación de este enfoque
pedagógico.
Reafirmación del potencial del aula invertida en el rendimiento académico
En relación con la primera categoría de análisis, los hallazgos evidencian que el aula invertida puede
generar mejoras significativas en el rendimiento académico de los estudiantes de educación secundaria,
especialmente cuando se implementa de manera coherente con los principios del aprendizaje activo y el
constructivismo social (Jensen et al., 2015). La inversión del orden tradicional de la enseñanza —
trasladando la exposición teórica a espacios de estudio independiente y reservando el tiempo de clase
para actividades prácticas y colaborativas— no solo aumenta la retención de la información, sino que
también fomenta un aprendizaje más profundo y significativo (Abeysekera & Dawson, 2015).
No obstante, la revisión muestra que estas mejoras no son automáticas ni universales. El impacto
positivo se ve atenuado o incluso anulado cuando los estudiantes no realizan la preparación previa,
cuando los recursos digitales no se adaptan al nivel cognitivo de los aprendices o cuando las actividades
en clase no están alineadas con los objetivos de aprendizaje. En consecuencia, el aula invertida no puede
entenderse como una simple reestructuración temporal de la clase, sino como una transformación
integral del diseño instruccional que exige una planificación cuidadosa y un seguimiento constante del
progreso estudiantil.
En este sentido, el presente estudio coincide con investigaciones previas que destacan la necesidad de
capacitar a los docentes en la creación de materiales audiovisuales y en la gestión de dinámicas
colaborativas, dado que la calidad del contenido previo y de las actividades presenciales es uno de los
predictores más sólidos del éxito de la metodología (Zainuddin, 2018; Bishop & Verleger, 2013).
Consolidación de la autonomía como competencia clave del aula invertida
El análisis de la segunda categoría —autonomía del estudiante— confirma que el aula invertida actúa
como un catalizador del aprendizaje autorregulado, al exigir que los estudiantes gestionen su tiempo,
planifiquen su estudio previo y tomen un rol activo en la construcción de su conocimiento (Zainuddin
& Halili, 2016; Hew & Lo, 2018). La exposición anticipada al contenido y la posterior aplicación en el
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aula facilitan el desarrollo de habilidades metacognitivas, como la autoevaluación y la regulación del
esfuerzo.
Sin embargo, esta transición hacia una mayor autonomía no es homogénea entre todos los estudiantes.
Aquellos con hábitos de estudio menos consolidados o con dificultades para mantener la motivación
intrínseca pueden experimentar frustración, rezago académico o incluso rechazo hacia la metodología
(Shakarami et al., 2017). Esto plantea un reto pedagógico: proporcionar andamiajes iniciales y
estrategias de acompañamiento que permitan a los estudiantes menos autónomos adaptarse
progresivamente a las exigencias del aula invertida.
De esta manera, el desarrollo de la autonomía estudiantil en este contexto no debe asumirse como un
proceso espontáneo, sino como el resultado de una intervención intencional y gradual, en la que el
docente actúa como guía y facilitador, proporcionando herramientas para la autoorganización y el
manejo del tiempo.
La implementación como factor crítico de éxito
En la tercera categoría de análisis —estrategias de implementación—, los resultados dejan claro que la
eficacia del aula invertida depende menos del formato en sí y más de cómo se lleva a cabo. Las
experiencias exitosas comparten una serie de características:
a) los videos o lecturas previas son concisos, claros y alineados con los objetivos de la unidad;
b) las actividades en el aula son colaborativas, desafiantes y centradas en la resolución de problemas
reales;
c) existe un mecanismo de retroalimentación continua, tanto del docente hacia el estudiante como entre
pares (Bishop & Verleger, 2013; Strayer, 2012).
Asimismo, se destaca que el uso de tecnologías interactivas y plataformas de gestión de aprendizaje
(LMS) puede potenciar la participación estudiantil, especialmente cuando se incorporan elementos de
gamificación que refuercen la motivación (Zainuddin, 2018). No obstante, cuando la implementación
se limita a trasladar el contenido expositivo a un formato en video sin modificar las dinámicas en clase,
el impacto sobre el rendimiento y la autonomía se reduce significativamente.
pág. 3341
Este hallazgo reafirma que el aula invertida debe entenderse como una metodología activa y no como
una mera sustitución de medios, lo que implica que los docentes deben repensar el propósito de cada
momento del proceso educativo: el antes, el durante y el después de la clase.
Condiciones contextuales y barreras para la adopción
En cuanto a la cuarta categoría —factores contextuales y barreras—, la revisión pone en evidencia que
el éxito del aula invertida está condicionado por factores estructurales y culturales. Las limitaciones de
acceso a dispositivos y conectividad representan uno de los principales obstáculos, particularmente en
entornos socioeconómicamente desfavorecidos (SpringerOpen, 2017). Además, la falta de formación
docente y la resistencia al cambio metodológico constituyen barreras relevantes que pueden desalentar
la adopción o conducir a implementaciones parciales y poco efectivas (Hew & Lo, 2018).
Otro factor que influye es la percepción de carga de trabajo adicional tanto por parte de estudiantes como
de docentes. Si bien los estudios muestran que, una vez dominada la dinámica, el tiempo de preparación
y estudio se optimiza, la transición inicial puede resultar exigente, lo que requiere estrategias de
comunicación claras para explicar los beneficios y los cambios que implica el modelo (Eccles &
Wigfield, 2002).
En síntesis, el aula invertida no opera en un vacío pedagógico, sino que interactúa con un ecosistema
educativo más amplio, en el que la infraestructura tecnológica, la cultura escolar y las políticas
institucionales pueden potenciar o limitar su efectividad.
Implicancias prácticas
Los hallazgos de esta revisión tienen varias implicancias para la práctica educativa en educación
secundaria:
Diseño instruccional integral: Es necesario que las instituciones adopten un enfoque holístico en la
implementación del aula invertida, garantizando coherencia entre los materiales previos, las actividades
de clase y los sistemas de evaluación.
Formación docente continua: Capacitar a los docentes en el diseño de contenidos digitales, el manejo
de plataformas educativas y las estrategias de aprendizaje activo es esencial para maximizar los
beneficios del modelo.
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Andamiaje para la autonomía: Deben desarrollarse programas de transición para que los estudiantes
adquieran progresivamente las competencias necesarias para un aprendizaje autodirigido.
Adaptación al contexto: Las estrategias de implementación deben considerar las características
tecnológicas, culturales y socioeconómicas de la comunidad escolar para evitar exclusiones y
desigualdades.
Evaluación continua: Incorporar mecanismos de retroalimentación y ajuste permanente permite
identificar áreas de mejora y aumentar la efectividad de la metodología.
Recomendaciones para futuras investigaciones
La revisión revela que, aunque la evidencia empírica sobre el aula invertida en educación secundaria es
creciente, aún existen vacíos de conocimiento que merecen ser abordados:
Mayor cantidad de estudios longitudinales que permitan evaluar el impacto sostenido de la metodología
en el tiempo.
Investigación sobre la interacción entre aula invertida y diversidad de estilos de aprendizaje,
considerando variables como género, motivación y habilidades digitales previas.
Análisis comparativos entre diferentes formatos de contenido previo (videos, podcasts, simulaciones
interactivas) y su relación con el rendimiento y la autonomía.
Estudios que exploren la combinación del aula invertida con otros modelos pedagógicos, como el
aprendizaje basado en proyectos o el aprendizaje-servicio.
Conclusión final
En conclusión, el aula invertida emerge como una metodología pedagógica con un alto potencial
transformador para la educación secundaria, capaz de mejorar el rendimiento académico y fortalecer la
autonomía del estudiante. Sin embargo, este potencial solo se materializa plenamente cuando la
implementación responde a un diseño instruccional sólido, contextualizado y acompañado de estrategias
de formación y apoyo para todos los actores educativos.
Más que una moda pasajera, el aula invertida representa un cambio de paradigma hacia un aprendizaje
más activo, participativo y personalizado, alineado con las demandas del siglo XXI. Su éxito dependerá
de la capacidad de las instituciones y docentes para adaptarse, innovar y mantener una actitud reflexiva
y crítica frente a los resultados obtenidos, asegurando que cada estudiante, independientemente de sus
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condiciones de partida, pueda beneficiarse de un modelo que lo coloca en el centro del proceso
educativo.
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