Avanzar al conocimiento científico: estado del arte del aprendizaje invertido

Advancing Scientific Knowledge: State of the Art of Inverted Teaching

Virginia Nohemi Araguz-Lara, Luis Alan Acuña-Gamboa, Enrique Bonilla-Murillo

Avanzar al conocimiento científico: estado del arte del aprendizaje invertido

Magis. Revista Internacional de Investigación en Educación, vol. 15, 2022

Pontificia Universidad Javeriana

Virginia Nohemi Araguz-Lara *

Universidad Autónoma de Tamaulipas, México


Luis Alan Acuña-Gamboa **

Universidad Autónoma de Chiapas, México


Enrique Bonilla-Murillo ***

Universidad Autónoma de Tamaulipas, México


Recibido: 20 noviembre 2020

Aceptado: 08 julio 2021

Resumen: Se revisa el estado del arte del aprendizaje invertido tomando como líneas de discusión las teorías, los diseños instruccionales y los modelos utilizados. Dicha revisión se realizó desde el método de análisis de contenido con apoyo de fichas de resumen, comentarios y de opinión. Los hallazgos indican que el diseño instructivo del modelo beneficia más a estudiantes con bajo rendimiento y que la configuración de la preparación previa influye significativamente en los procesos que ocurren en el aula. Se encuentran vacíos en el tema como la escasez de estudios longitudinales y a nivel institución, así como de diseño instruccional diferenciado y adaptativo.

Palabras clave:Aprendizaje activo, rendimiento escolar, modelo educacional, práctica pedagógica.

Abstract: This study reviews the state of the art of inverted teaching, employing, as lines of discussion, the theories, instructional designs and models which are being used. This review was undertaken with the method of content analysis, with the support of summary sheets, commentaries and opinion. The findings indicate that the instructive design of the model is of more benefit to students with a weak performance and that the configuration of the prior preparation has a significant influence on the processes which occur in the classroom. It finds gaps in the subject, like a scarcity of longitudinal studies and studies on the level of the institution, and also of a differentiated and adaptive instructional design.

Keywords: Activity learning, academic achievement, educational models, teaching practice.

Introducción

La sociedad actual es producto de la inmersión de las tecnologías en todas sus áreas, sectores y niveles jerárquicos, que han transformado las formas de comunicarse, investigar y aprender. Estos cambios en la manera de aprender no se hicieron notorios en lo educativo, pues tuvo que pasar algún tiempo antes de que las primeras generaciones, que nacieron y crecieron en un mundo tecnológico, llegaran a las aulas. En la actualidad, la apatía, el bajo rendimiento académico, la falta de resolución de problemas y la falta de pensamiento crítico por parte de los estudiantes, incluso con el uso permanente de la tecnología, refuerzan la idea de que las pedagogías tradicionales han perdido terreno para dar respuesta satisfactoria a las necesidades de aprendizaje de los nuevos estudiantes (López-Belmonte et al., 2021; Wu, 2017).

Como respuesta, en las últimas décadas ha tenido lugar una gran revolución tecno-pedagógica, de la cual han surgido modelos y metodologías de aprendizaje. De esta manera, el presente artículo se enfoca en el aprendizaje invertido, a la luz del éxito observado desde lo empírico, y que promete ser una solución para atender los problemas educativos que han traído consigo las brechas entre las prácticas tradicionales de enseñanza y las nuevas necesidades e intereses de aprendizaje (Ali et al., 2017; López- Belmonte et al., 2021; Wu, 2017; Xiao et al., 2018).

El aprendizaje invertido y su estructura pedagógica

La estructura pedagógica del aprendizaje invertido ubica este proceso en dos momentos y espacios: la preparación previa y la clase; es decir, permite trasladar fuera del aula aquellos contenidos que pueden ser abordados por el estudiante sin la necesidad de la presencia del docente, generando así metodologías activas que le permitan al estudiante construir su propio conocimiento, al tiempo que cuenta con la presencia del docente para orientarlo y retroalimentarlo de forma inmediata (Burgess et al., 2017; López- Belmonte et al., 2021; Zante, 2020; Zheng & Zhang, 2020). A pesar de que la instrucción del aprendizaje invertido se caracteriza en dos tiempos, existen autores que realizan su implementación, conceptuando la estructura, en tres tiempos: previo a la clase, en la clase y posterior a esta (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Cukurbasi & Kiyici, 2018; Fan, 2018; He et al., 2018; Hu et al., 2019; Persky & McLaughlin, 2017; Zhai et al., 2017) como muestra la figura 1.

Concepciones de la estructura pedagógica del aprendizaje invertido
Figura 1
Concepciones de la estructura pedagógica del aprendizaje invertido


Nota: elaboración propia

Implementaciones del aprendizaje invertido

Existe una gran cantidad de producción científica acerca de las implementaciones del aprendizaje invertido (López-Belmonte et al., 2021, Wu et al., 2017) entre las cuales se encuentran los siguientes beneficios de este modelo: el aumento del rendimiento académico en términos de calificaciones escolares (Guy & Marquis, 2016), la motivación (Burgess et al., 2017; Lo & Hew, 2017; Long et al., 2016) y el aprendizaje autorregulado (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Sun et al., 2017); además de la promoción de la participación mediante estrategias activas en clase (Burgess et al., 2017; Guy & Marquis, 2016).

Sin embargo, ante el aumento de las implementaciones y del acumulado científico del modelo, se resalta la confusión conceptual y de alcances prácticos para los elementos del aprendizaje invertido (Bond, 2019; López- Belmonte et al., 2021; Wu, 2017). Esto causa falta de consenso en las formas de implementarlo (Bond, 2019; Fox et al., 2018; Kelly & Denson, 2017; Lee et al., 2017; Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017) y genera la necesidad de construir marcos de diseño e implementación que orienten a los docentes y a las instituciones, garantizando no solo el éxito, sino también la eficacia del modelo (Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017).

A la luz de tales necesidades, se identifican en los estudios debilidades referentes a la falta de análisis en las formas de implementación (de Araujo et al., 2017), falta de aplicación de la teoría en el funcionamiento del modelo (Çakiroğlu & Öztürk, 2017; Lo et al., 2017), falta de investigación rigurosa (Chi et al., 2018; Hsu et al., 2016; Lo et al., 2017), falta de marcos de trabajo que integren todos los elementos del aprendizaje invertido (de Araujo et al., 2017; Lo; 2018), falta de estudios de retención a largo plazo de los beneficios adquiridos bajo el modelo (Dominguez et al., 2017), falta de diseño instruccional para el modelo derivado de implicaciones teóricas (Lee et al., 2017; Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017; Song & Kapur, 2017; Zhou et al., 2018), enfoques de estudios comparativos del aprendizaje invertido con el modelo tradicional (Jong, 2017; Luo et al., 2019).

Es necesario avanzar hacia nuevos modelos de enseñanza centrados en el estudiante; el aprendizaje invertido desde su éxito empírico ofrece la posibilidad de alcanzar esta meta, sin embargo, muchas de las implementaciones realizadas no permiten discutir los diseños y las prácticas utilizadas, pues no ofrecen los marcos de trabajo teóricos y metodológicos que facilitan su comprensión y cómo los elementos que conforman el modelo inciden en las relaciones y factores subyacentes entre los procesos cognitivos de aprendizaje y los resultados obtenidos (Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017; Guy & Marquis, 2016). Ante esto, es necesario realizar una investigación rigurosa, con sustento teórico-práctico, que establezca dos puntos importantes para verificar la madurez científica del modelo: a) comprender, explicar e interpretar los hallazgos encontrados a través de la teoría; y b) validar la pertinencia de los marcos teóricos que enmarcan los diseños e implementaciones (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Chi et al., 2018; Hsu et al., 2016; Lee et al., 2017; Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017; Song & Kapur, 2017; Zhou et al., 2018).

Para avanzar en el conocimiento científico del aprendizaje invertido, es preciso realizar un análisis a los estudios que se realizan bajo un sustento teórico y metodológico, a partir del cual se identifiquen los marcos de trabajo utilizados en las investigaciones, las limitaciones y los alcances; los errores y aciertos documentados; los vacíos existentes y los hallazgos realizados y, a partir de esto, avanzar en los caminos trazados, reformularlos o bien trazar otros nuevos (Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017). Con este objetivo, el presente artículo analiza y describe las teorías, diseños instruccionales y los modelos utilizados en las implementaciones del aprendizaje invertido.

Metodología

Se realizó una revisión sistemática a investigaciones sobre la implementación del aprendizaje invertido. Para dicha revisión se realizó la búsqueda, selección, registro, sistematización, análisis e interpretación de artículos sobre este tema (Gómez-Vargas et al., 2015), en los cuales se tomaron como categorías de análisis las teorías sobre el diseño instruccional y los modelos en los que se sustentan dichas implementaciones.

Criterios de inclusión y exclusión

Se incluyeron los estudios que sustentaban la implementación del aprendizaje invertido sobre una o más teorías, un modelo de diseño instruccional y uno o más modelos de enseñanza o aprendizaje, y su combinación. Se excluyeron los estudios que no presentaban ninguno de los criterios descritos.

Búsqueda y selección

La búsqueda se realizó en las bases de datos científicas EBSCO y Science- Direct, porque son las que más publicaciones tienen sobre el tema y por el convenio que tiene la institución donde se realiza este artículo con estas bases. La figura 2 muestra el flujograma PRISMA (Urrútia & Bonfill, 2010) utilizado para la conformación del corpusde análisis. Como primera fase se rastrearon los documentos por título, bajo los conceptos de aprendizaje invertido, aula invertida, flipped classroom y flipped learning, durante el periodo de observación 2000-2020; se encontraron 289 artículos.

Flujograma PRISMA para la conformación del corpus
Figura 2
Flujograma PRISMA para la conformación del corpus


Nota: elaboración propia

Posteriormente, se descartaron 102 artículos a los cuales no se tuvo acceso al texto completo; se revisaron los resúmenes de los 187 artículos restantes. Si el resumen no mencionaba alguna teoría, modelo de diseño instruccional o modelo enseñanza o aprendizaje en combinación con el aprendizaje invertido, que sustentara la implementación, se hizo la revisión del documento en extenso. A partir de este filtro, se comprobó la idoneidad con el estudio de 71 documentos, pero posteriormente fueron excluidos ocho registros más, pues la teoría que se incluía hacía referencia a otros estudios. Finalmente, el corpus de análisis para esta revisión se conformó por 63 artículos científicos.

Registro y análisis de los datos

Para el registro de la información se utilizaron metadatos, de los cuales se tomaron los siguientes datos: año de publicación, lugar de realización, nivel académico del autor o autores, campo disciplinar del estudio, teoría(s), marco de diseño instruccional y/o modelo de enseñanza combinado con el aprendizaje invertido, un resumen de la forma en que utilizaban los referentes durante el estudio, resultados, vacíos identificados y/o líneas de investigación sugeridas. Una vez registrados los datos, se procedió a sistematizarlos. El Anexo 1 muestra las características relevantes de los estudios utilizados para la presente revisión. A partir de su análisis se presentan los resultados para cada categoría de análisis definida.

Resultados

Aprendizaje invertido: las teorías

Del corpus analizado, 39 estudios presentan un referente teórico; de estos solo 30 sustentan su estudio en una teoría y 9 conforman su marco con dos o más teorías (ver figura 3). El análisis permite constatar que la práctica del aprendizaje invertido está fuertemente ligada con el constructivismo y el constructivismo social.

Respecto al uso que se da a las teorías al interior de los estudios, se identificaron tres enfoques: i) estudios que solamente enmarcan el modelo bajo una teoría, pero no describen cómo este referente orienta las prácticas de implementación (15 estudios); ii) estudios que orientan la práctica desde los referentes teóricos y describen cómo a partir de estos se configura la instrucción que tomará lugar fuera y dentro del aula (15 estudios), y iii) estudios que interpretan las acciones concretas ejecutadas a partir de la teoría (9 estudios).

Frecuencia de uso de las teorías en los estudios
Figura 3
Frecuencia de uso de las teorías en los estudios


Nota: elaboración propia

Sobre la orientación que realizan las teorías en las implementaciones del aprendizaje invertido, es posible constatar que mientras las teorías generales se han utilizado para delimitar la concepción pedagógica y configurar los procesos que ocurren en el aula, las teorías específicas sustentan un trabajo de elaboración previa de actividades y materiales educativos que dan respuesta a las diferentes necesidades, estilos y ritmos de aprendizaje de los estudiantes (Bhagat et al., 2016; Green, 2015; Lin et al., 2018; Lin & Hwang, 2018; Kissi et al., 2018; Lee & Choi, 2019; Lee et al., 2017; Lo, 2018; Montgomery et al., 2019).

Sin embargo, son pocos los estudios que han propuesto y estudiado los marcos generales de trabajo que abordan todos los momentos y elementos del aprendizaje invertido y que permiten consensar una combinación adecuada de estos, así como dibujar los alcances y las limitaciones del modelo (de Araujo et al., 2017, Lee et al., 2017; Lo; 2018). Ante esta diversidad, es posible identificar que existe en la literatura una tendencia a diferenciar entre el modelo de aprendizaje invertido tradicional y un modelo de aprendizaje invertido avanzado (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Chis et al., 2018), como indica la figura 4.

Para el aprendizaje invertido tradicional se señala un cambio en el formato de entrega de la información, más no un cambio pedagógico; mientras que para el modelo de aprendizaje invertido avanzado, desde la preparación previa se genera una oportunidad para una instrucción diferenciada y se resalta la necesidad de habilidades de aprendizaje autorregulado y sistemas de monitoreo; además del uso de analíticas de aprendizaje para el éxito del modelo (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Bouwmeester et al., 2019; Çakiroğlu & Öztürk, 2017; Chi et al., 2018; Chis et al., 2018; Domínguez et al., 2018; Gan, 2018; Hung et al., 2020; Lo & Hew, 2017; Montgomery et al., 2019; Xiao et al., 2018).

Concepciones para la implementación del aprendizaje invertido
Figura 4
Concepciones para la implementación del aprendizaje invertido


Nota: elaboración propia

Dada la diversidad de formas de implementación de modelos de instrucción, sus errores prácticos, la falta de unificación y continuidad de enfoque para la preparación previa, las dinámicas de clase y la falta de atención a los factores externos que intervienen en el aprendizaje, surge evidencia que indica que el modelo no beneficia a todos los estudiantes, sino en mayor medida a estudiantes y escuelas con bajo rendimiento académico, ya que el diseño instructivo se enfoca en sus características individuales, olvidando e incluso afectando a quienes presentan alto desempeño (Bhagat et al., 2016; Çakiroğlu & Öztürk, 2017; Chuang et al., 2018; Jong, 2017; Lo & Hew, 2017).

En este sentido, la evidencia señala también que los estudiantes con diferentes niveles cognitivos y de rendimiento tienen distintas necesidades y preferencias de aprendizaje (Jong, 2017; Low & Hew, 2017). Con base en la teoría de la carga cognitiva, se ha demostrado que una configuración incorrecta de estas (cantidad total de actividad mental necesaria para un aprendizaje) podría afectar a los estudiantes, de tal manera que altas cargas cognitivas afectan a estudiantes con bajo rendimiento, mientras que bajas cargas cognitivas son poco atractivas para estudiantes con alto rendimiento (Lin et al., 2018; Lin & Hwang, 2018).

Aprendizaje invertido: el diseño instruccional

Es imprescindible que todo diseño instruccional parta de una postura teórica sólida, de manera que no dé lugar a confusiones en la forma en que se definan los procesos al interior de él y de los elementos que lo conforman. Con el objetivo de conocer la argumentación científica del diseño instructivo en las implementaciones del aprendizaje invertido, se analizan los modelos identificados en el acervo bibliográfico seleccionado. Al respecto, 19 marcos instruccionales son identificados en 19 de los 63 artículos, mientras que 4 estudios combinan más de un marco instruccional, 11 alinean el modelo de diseño con el referente teórico sustentado, resaltando el uso de teorías constructivistas (Ver anexo 1).

Dentro de esta categoría es relevante la taxonomía de Bloom que, si bien no es un modelo de diseño, se ha utilizado como referente para definir los niveles cognitivos de los objetivos y las evaluaciones, y, a partir de estos, construir el diseño instruccional (Bitetti, 2019; Compeau, 2019; Hu et al., 2019; Lichvar et al., 2016; Persky & McLaughlin, 2017; Roopashree et al., 2017; Wu et al., 2017; Zainuddin & Attaran, 2016).

Se comprobó que existe una gran diversidad de modelos de diseño instruccional con los cuales se ha implementado el aprendizaje invertido. Pero, a pesar de tal diversidad, es posible identificar cinco enfoques principales para estos modelos: i) comprobar la congruencia entre el marco teórico y el diseño instruccional, ii) construir el diseño instruccional, iii) construir el diseño instruccional y evaluar sus elementos, iv) construir el diseño instruccional desde la diferenciación y v) construir el diseño instruccional de procesos disciplinares específicos.

Ante la influencia de teorías constructivistas en el aprendizaje invertido, Gertrudix-Barrio & Rivas-Rebaque (2015) utilizan el modelo DIAC para validar la congruencia entre diseño instruccional y método constructivista, y lo logran exitosamente. Por otra parte, dentro del enfoque del diseño instruccional, el modelo ADDIE es el más utilizado; sin embargo, este no se orienta en un referente teórico (Aidinopoulou & Sampson, 2017; Lee et al., 2017; Lu & Han, 2018).

Contrario a orientar el modelo de diseño instruccional bajo un sustento teórico, Lo (2018) primero selecciona el modelo de Spector como el más pertinente para el aprendizaje invertido debido a los tres componentes que considera: la cognición, las tecnologías y la instrucción, y a los seis pilares de tecnología educativa que lo conforman; a partir de los objetivos de cada pilar selecciona diferentes teorías para la orientación teórica. En el pilar de la comunicación utiliza el modelo de aprendizaje multimedia, para orientar la creación de los materiales multimedia; dentro del pilar de aprendizaje utiliza la teoría sociocultural, y para el pilar de instrucción utiliza la taxonomía de Bloom y el modelo instruccional 5E.

Con respecto al diseño instruccional para la implementación del aprendizaje invertido, se encuentra el enfoque de construcción y evaluación de los elementos del diseño instruccional. En este sentido, hay trabajos que sustentan dicho enfoque como medio para la mejora de la calidad, eficacia y pertinencia de dichos diseños, en relación con los objetivos que estos persiguen (Bond, 2019; de Araujo et al, 2017; Lee et al., 2017; Thongmak, 2019). En los estudios que enfocan su diseño a partir de la instrucción diferenciada se encuentra el estudio de Kurt (2017), quien utiliza el modelo de instrucción diferenciada bajo la teoría socioconstructivista, logrando mejorar el rendimiento académico a través de la mejora de la autoeficacia de los estudiantes. Por otra parte, Chi et al. (2018) hace uso de ingeniería de ontología para crear un sistema adaptativo de aprendizaje automatizado en casa.

En el enfoque de diseño instruccional de procesos disciplinares específicos se encuentra el modelo ISBAR (introduction, situation, background, assessment, recommendation), modelo Peyton y modelo Pendleton para atender cuestiones instruccionales propias del campo de la Medicina (Burgess et al., 2017). El modelo de bosques aleatorios es utilizado para diseñar un sistema de predicciones, con base en los datos obtenidos de las análiticas de aprendizaje, haciendo predicciones de los estudiantes de alto riesgo (Hung et al., 2020); el MQI (Mathematical Quality of Instruction), para medir la calidad de la instrucción de contenidos matemáticos (De Araujo et al., 2017).

Por otra parte, los hallazgos demuestran que la preparación previa en el aprendizaje invertido tiene una mayor influencia sobre la eficacia del modelo, y por lo tanto sobre la calidad del aprendizaje y rendimiento del estudiante (Lee et al., 2017; White et al., 2017; Zhai et al., 2017), que sobre los procesos que ocurren en el aula. La falta de atención hacia la configuración de los tiempos que debe dedicar el estudiante a la preparación previa (Bicen & Taspolat, 2019; Chi et al., 2018; de Araujo et al., 2017; Gan, 2018; Hu et al., 2019; Jones-Bonofiglio et al., 2018; Luo et al., 2019) ha generado tiempos excesivos y frustración, falta de involucramiento en el aula, desmotivación, impedimento para eficiencia dentro del aula e incluso ausentismo por parte del estudiante (Cukurbasi & Kiyici, 2018; Fox et al., 2018; Hu et al., 2019; Jones-Bonofiglio et al., 2018; Lo, 2018; Sammel et al., 2018).

Aprendizaje invertido: los modelos

Una de las tendencias dentro de la práctica del aprendizaje invertido es su combinación con otros modelos de aprendizaje compatibles con la estructura pedagógica, dentro de los cuales se encuentra el aprendizaje móvil, el aprendizaje basado en problemas y la gamificación (ver anexo 1).

La combinación del aprendizaje invertido con el aprendizaje móvil y con el aprendizaje basado en juegos surge como un esfuerzo por mejorar la motivación y autoeficacia de los estudiantes y los docentes (Lin et al., 2018). De esta manera, los hallazgos demuestran que la combinación de estos tres modelos puede ayudar a los docentes en servicio, modificando sus creencias sobre la eficacia y la concepción de la instrucción del estudiante, lo cual influye de forma positiva en el éxito de la enseñanza y en el logro del aprendizaje (Barreras, 2016; Kelly & Denson, 2017).

En el uso para la mejora de la autoeficacia se encontró que el modelo combinado de aprendizaje invertido y aprendizaje móvil beneficia de manera indistinta a estudiantes con diferentes niveles de rendimiento, a diferencia del modelo tradicional de aprendizaje invertido con videos, donde sí hubo diferencia, porque los más beneficiados con este fueron, en mayor medida, los estudiantes con bajo nivel de autoeficacia (Hwang & Lai, 2017). En cuanto a la combinación del aprendizaje invertido con el aprendizaje basado en problemas, esta mejora las habilidades de autorregulación (Çakiroğlu & Öztürk, 2017), así como la motivación y el interés de los estudiantes (Cukurbasi & Kiyici, 2018).

La combinación con el aprendizaje colaborativo ha demostrado que, gracias a las estrategias de trabajo en equipo, se mejora la satisfacción de los estudiantes y su rendimiento académico (Gertrudix-Barrio & Rivas-Rebaque, 2015; Rawas et al., 2020; Steen-Utheim & Foldnes, 2018; Zheng & Zhang, 2020).

Discusión

Alcanzar la validez científica del aprendizaje invertido exige que las investigaciones se construyan desde un sustento sólido, que permita comprender cómo cada elemento utilizado para su implementación influye sobre las habilidades del estudiante, en qué forma dicha influencia determinó los resultados y cuáles son las limitantes del modelo respecto a factores demográficos, socioeconómicos y propios del sistema educativo. Esto con la finalidad de establecer el debate científico sobre los aportes, beneficios y limitantes del modelo (Blau & Shamir-Inbal, 2017; Chi et al., 2018; de Araujo et al., 2017; Gertrudix-Barrio & Rivas-Rebaque, 2015; Hsu et al., 2016; Lee et al., 2017; Lo, 2018; López-Belmonte et al., 2021). También es necesario el desarrollo de guías de instrucción derivadas de principios teóricos aplicados al aprendizaje invertido (Lee et al., 2017; Lo, 2018; Persky & McLaughlin, 2017; Song & Kapur, 2017; Zhou et al., 2018).

De igual manera, es necesario avanzar hacia un diseño instruccional diferenciado y adaptativo que genere y promueva el aprendizaje autorregulado, la motivación y la mejora de autoeficacia, lo cual da la oportunidad de beneficiar a todos los estudiantes desde el modelo, sin importar características como su nivel de rendimiento, sus necesidades y preferencias de aprendizaje y sus experiencias pasadas.

Asimismo, son necesarios más estudios a nivel institucional que atiendan los vacíos sobre los beneficios obtenidos mediante el aprendizaje invertido a largo plazo (Dominguez et al., 2017) con estudiantes con más de un curso invertido a la vez (Fox et al., 2018; Lo, 2018; Sun & Gao, 2019), así como también estudios que integren todos los componentes individuales del aprendizaje invertido y las influencias entre estos: previo a la clase, en clase, posterior a clase, factores pedagógicos, factores cognitivos y factores emocionales (Blau y Shamir-Inbal, 2017; de Araujo et al., 2017; Lo, 2018; Liu, 2016; Persky y McLaughlin, 2017).

Conclusiones

El objetivo de la presente revisión de literatura sobre las implementaciones del aprendizaje invertido era exponer los alcances, límites y áreas de oportunidad teóricas y prácticas que se presentan en el aprendizaje invertido, además de exponer las tendencias actuales y los retos presentes en la práctica de dicha metodología, especialmente en el diseño instruccional, la preparación previa y las cargas cognitivas configuradas. Asimismo, orientar las líneas temáticas emergentes en este campo, de manera que aumente la investigación científica del modelo, especialmente en contextos de habla hispana donde esta es sumamente escasa, como se evidenció en esta revisión de la literatura.

Referente a los alcances, se identifica que la estructura pedagógica del aprendizaje invertido permite su combinación con otros modelos de enseñanza y de aprendizaje, lo cual potencia sus beneficios y permite modificar factores que influyen sobre el rendimiento académico y el alcance de aprendizajes tales como: la motivación, el interés, la participación y la autoeficacia (Cukurbasi & Kiyici, 2018; Kelly & Denson, 2017; Hwang & Lai, 2017; Lin et al., 2018); además del desarrollo de habilidades para: la resolución de problemas, la autorregulación (Çakiroğlu & Öztürk, 2017) y el trabajo en equipo (Gertrudix-Barrio & Rivas-Rebaque, 2015; He et al., 2018; Lu & Han, 2018).

En cuanto a las limitaciones, la investigación analizó principalmente estudios realizados en lengua inglesa, debido a que los estudios en habla hispana no cumplían con los indicadores requeridos para el análisis, lo cual impedía comprender si las prácticas de investigación eran similares en estos países. A pesar de esto, servirá como un comparativo de escenarios o como un referente para no repetir los enfoques comparativos con el modelo tradicional.

Como líneas de investigación emergentes se identifican el uso de analíticas de aprendizaje para identificar a los estudiantes con alto riesgo de reprobación y deserción, y para monitorear a los estudiantes durante el periodo escolar, así como construir sistemas adaptativos basados en la evolución académica del estudiante (Aidinopoulou & Sampson, 2017; Chi et al., 2018; Gan, 2018; Hung et al., 2020; Kelly & Denson, 2017). De igual forma, se hace necesario profundizar en la investigación acerca del papel de las habilidades de autorregulación del aprendizaje para el éxito del modelo (Blau & Shamir-Inbal, 2017).

Las implicaciones del presente artículo hacen referencia a la identificación de los marcos teóricos y metodológicos de trabajo que se han utilizado en las implementaciones del aprendizaje invertido (ver anexo 1), así como la identificación de las diferentes concepciones que se tienen sobre la estructura del modelo (ver figura 1) y sobre las concepciones bajo las cuales se implementa (ver figura 4). Lo anterior permite identificar los caminos trazados y los vacíos existentes y avanzar hacia la construcción, validación y unificación de metodologías de implementación. El presente análisis sirve como guía y orientación para conocer los alcances y las limitaciones del modelo, y como un referente para los docentes que deseen implementarlo en sus clases, para conocer las buenas prácticas y los beneficios que este puede ofrecer.

Aclaraciones

El proyecto de intervención aún se encuentra en proceso de ejecución actualmente.

Referencias

Aidinopoulou, V., & Sampson, D. G. (2017). An Action Research Study from Implementing the Flipped Classroom Model in Primary School History Teaching and Learning. Educational Technology & Society, 20(1), 237–247. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.237

Ali, M., Muhammad, H. S., Asif, M., Khan, J., Lee, S., Idris, M., Aazam, Choi, T., Caren, S., & Ho, B. (2017). IoTFLiP: IoT-based flipped learning platform for medical education. Digital communications and networks, 3(3), 188-194. https://doi.org/10.1016/j.dcan.2017.03.002

Barreras, M. A. (2016). Experiencia de la clase inversa en didáctica de las lenguas extranjeras. Educatio Siglo XXI, 34(1), 173–196. https://doi.org/10.6018/j/253281

Bhagat, K. K., Chang, C. N., & Chang, C. Y. (2016). The Impact of the Flipped Classroom on Mathematics Concept Learning in High School. Educational Technology & Society, 19(3), 134–142. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.19.3.134

Bicen, H., & Taspolat, A. (2019). Students’ Views on the Teaching Process Based on Social Media Supported Flipped Classroom Approach. Brain. Broad Research in Artificial Intelligence and Neuroscience, 10(4), 115–144. https://doi.org/10.18662/brain/08

Bitetti, L. (2019). Activate Business Model Learning Through Flipped Class-room and Backward Design. Journal of Business Models, 7(3), 100–110. https://search.proquest.com/openview/dc7aaf0724cdf8e1d92ba90b45f8b416/

Blau, I., & Shamir-Inbal, T. (2017). Re-designed flipped learning model in an academic course: The role of co-creation and co-regulation. Computers & Education, 115, 69–81. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.07.014

Bond, M. (2019). Flipped learning and parent engagement in secondary schools: A South Australian case study. British Journal of Educational Technology, 50(3), 1294–1319. https://doi.org/10.1111/bjet.12765

Bouwmeester, R. A. M, de Kleijn, R. A.M, van den Berg, I. E.T, ten Cate, O. T. J., van Rijen, H. V. M., & Westerveld, H. E. (2019). Flipping the medical classroom: Effect on workload, interactivity, motivation and retention of knowledge. Computers & Education, 139, 118–128. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.05.002

Burgess, A., Roberts, C., van Diggele, C., & Mellis, C. (2017). Peer teacher training (PTT) program for health professional students: Interprofessional and flipped learning. BMC Medical Education, 17, 1–13. https://doi.org/10.1186/s12909-017-1037-6

Çakiroğlu, Ü., & Öztürk, M. (2017). Flipped Classroom with Problem Based Activities: Exploring self-regulated Learning in a Programming Language Course. Educational Technology & Society, 20(1), 337–349. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.337

Chi, Y.-L., Chen, T.-Y., & Hung, C. (2018). Learning adaptivity in support of flipped learning: An ontological problem-solving approach. Expert Systems, 35(3), 1–14. https://doi.org/10.1111/exsy.12246

Chis, A. E., Moldovan, A.-N., Murphy, L., Pathak, P., & Muntean, C. H. (2018). Investigating Flipped Classroom and Problem-based Learning in a Programming Module for Computing Conversion Course. Educational Technology and Society, 21(4), 232–247. https://eric.ed.gov/?id=EJ1193875

Chuang, H-H., Weng, C-H., & Chen, C-H. (2018). Which Students Benefit Most from a Flipped Classroom Approach to Language Learning? British Journal of Educational Technology, 49(1), 56-68. https://eric.ed.gov/?id=EJ1166083

Compeau, P. (2019). Establishing a computational biology flipped classroom. PLOS Computational Biology, 15(5), 1–8. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006764

Cukurbasi, B., & Kiyici, M. (2018). High School Students’ Views on the PBL Activities Supported via Flipped Classroom and LEGO Practices. Educational Technology & Society, 21(2), 46–61. https://www.jstor.org/stable/26388378

de Araujo, Z., Otten, S., & Birisci, S. (2017). Conceptualizing “Homework” in Flipped Mathematics Classes. Educational Technology and Society, 20(1), 248–260. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.248

Dominguez, L. C., Sierra, D., Pepín, J. J., Moros, G., & Villarraga, A. (2017). Efecto del Aula Invertida Extendida a simulación clínica para la resucitación del paciente traumatizado: estudio piloto de las percepciones estudiantiles sobre el aprendizaje. Revista Colombiana de Anestesiología, 45(2), 4–11. https://doi.org/10.1016/j.rca.2017.07.011

Dominguez, L. C., Sanabria, Á. E., & Sierra, D. O. (2018). El clima productivo en cirugía: ¿una condición para el aprendizaje en el aula invertida?. Educación Médica, 19, 263-269. https://doi.org/10.1016/j.edumed.2017.08.001

Fan, X. (2018). Research on Oral English Flipped Classroom Project-based Teaching Model Based on Cooperative Learning in China. Educational Sciences: Theory y Practice, 18(5), 1988–1998. https://doi.org/10.12738/estp.2018.5.098

Fox, W., Docherty, P., & Zaka, P. (2018). Learning Engineering through the Flipped Classroom Approach- Students’ Perspectives. Design and Technology Education: An International Journal, 23(3), 27–45. https://hdl.handle.net/10289/13153

Gan, T. (2018). Construction of Security System of Flipped Classroom based on MOOC in Teaching Quality Control. Educational Sciences: Theory & Practice, 18(6), 2707–2717. https://doi.org/10.12738/estp.2018.6.170

Gertrudix-Barrio, F., & Rivas-Rebaque, B. (2015). Producción y diseño instructivo de vídeos didáctico-musicales. Una experiencia de aprendizaje abierto y flipped classroom. Educatio Siglo XXI, 33(1), 277-294. https://doi.org/10.6018/j/222601

Gómez-Vargas, M., Galeano-Higuita, C. & Jaramillo-Muñoz, D. A. (2015). El estado del arte: una metodología de investigación. Revista Colombiana de Ciencias Sociales, 6(2), 423-442. https://www.redalyc.org/pdf/4978/497856275012.pdf

Green, T. (2015). Flipped Classrooms: An Agenda for Innovative Marketing Education in the digital era. Marketing Education Review, 25(3), 179–191. https://doi.org/10.1080/10528008.2015.1044851

Guy, R., & Marquis, G. (2016). Flipped Classroom: A Comparison of Student Performance Using Instructional Videos and Podcasts versus the Lecture-Based Model Of Instruction. Issues in Informing Science and Information Technology, 13, 001–013. https://doi.org/10.28945/3461

He, Y., Zhang, X., Wu, J., & Xu, J. (2018). Innovation Method of Architectural Physics Teaching Based on Flipped Classroom Idea. Educational Sciences: Theory & Practice, 18(6), 3392–3399. https://doi.org/10.12738/estp.2018.6.245

Hsu, S.-D., Chen, C.-J., Chang, W.-K., & Hu, Y.-J. (2016). An Investigation of the Outcomes of PGY Students’ Cognition of and Persistent Behavior in Learning Through the Intervention of the Flipped Classroom in Taiwan. PLOS One, 11(12), 1–14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167598

Hu, X., Zhang, H., Song, Y., Wu, C., Yang, Q., Shi, Z., Zhang, X., & Chen, W. (2019). Implementation of flipped classroom combined with problem-based learning: An approach to promote learning about hyperthyroidism in the endocrinology internship. BMC Medical Education, 19(1), 1–8. https://doi.org/10.1186/s12909-019-1714-8

Hung, H.-C., Liu, I.-F., Liang, C.-T., & Su, Y.-S. (2020). Applying Educational Data Mining to Explore Students’ Learning Patterns in the Flipped Learning Approach for Coding Education. Symmetry, 12, 1–14. https://doi.org/10.3390/sym12020213

Hwang, G.-J., & Lai, C.-L. (2017). Facilitating and Bridging Out-Of-Class and In- Class Learning: An Interactive E-Book-Based Flipped Learning Approach for Math Courses. Educational Technology & Society, 20(1), 184–197. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.184

Jones-Bonofiglio, K. D., Willett, T., & Ng, S. (2018). An evaluation of flipped e-learning experiences. Medical Teacher, 40(9), 953–961. https://doi.org/10.1080/0142159X.2017.1417577

Jong, M. S.-Y. (2017). Empowering Students in the Process of Social Inquiry Learning through Flipping the Classroom. Educational Technology & Society, 20(1), 306–322. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.306

Kelly, D., & Denson, C. (2017). STEM Teacher Efficacy in Flipped Classrooms. Journal of STEM Education: Innovations & Research, 18(4), 43–50. https://www.jstem.org/jstem/index.php/JSTEM/article/view/2188

Kissi, P. S., Nat. M., & Armah, R. B. (2018). The effects of learning–family conflict, perceived control over time and task-fit technology factors on urban–rural high school students’ acceptance of video-based instruction in flipped learning approach. Educational Technology Research and Development, 66, 1547–1569. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9623-9

Kurt, G. (2017). Implementing the Flipped Classroom in Teacher Education: Evidence from Turkey. Educational Technology & Society, 20(1), 211–221. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.211

Lee, J., & Choi, H. (2019). Rethinking the flipped learning pre-class: Its influence on the success of flipped learning and related factors. British Journal of Educational Technology, 50(2), 934–945. https://doi.org/10.1111/bjet.12618

Lee, J., Lim, C., & Kim, H. (2017). Development of an instructional design model for flipped learning in higher education. EducationTech Research Dev, 65, 427–453. https://doi.org/10.1007/s11423-016-9502-1

Lichvar, A. B., Hedges, A., Benedict, N. J., & Donihi, A. C. (2016). Combination of a Flipped Classroom and a Virtual Patient Case to Enhance Active Learning in a Required Therapeutics Course. American Journal of Pharmaceutical Education, 80(10), 1–8. https://www.ajpe.org/content/80/10/175.abstract

Lin, C.-J., & Hwang, G.-J. (2018). A Learning Analytics Approach to Investigating Factors Affecting EFL Students’ Oral Performance in a Flipped Classroom. Educational Technology & Society, 21(2), 205–219. https://www.jstor.org/stable/26388398

Lin, C.-J., Hwang, G.-J., Fu, Q.-K., & Chen, J.-F. (2018). A Flipped Contextual Game-Based Learning Approach to Enhancing EFL Students’ English Business Writing Performance and Reflective Behaviors. Educational Technology & Society, 21(3), 117–131. https://www.jstor.org/stable/26458512

Liu, D. (2016). The Reform and Innovation of English Course: A Coherent Whole of MOOC, Flipped Classroom and ESP. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 232, 280–286. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2016.10.021

Lo, C. K. (2018). Grounding the flipped classroom approach in the foundations of educational technology. Education Tech Research Dev, 66(3), 793–811. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9578-x

Lo, C. K., & Hew, K. F. (2017). Using “First Principles of Instruction” to Design Secondary School Mathematics Flipped Classroom: The Findings of Two Exploratory Studies. Educational Technology & Society, 20(1), 222–236. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.222

Long, T., Logan, J., & Waugh, M. (2016). Students’ Perceptions of the Value of Using Videos as a Preclass Learning Experience in the Flipped Classroom. TechTrends, 60(3), 245–252. https://doi.org/10.1007/s11528-016-0045-4

López-Belmonte, J., Moreno-Guerrero, A.-J., López-Núñez, J.-A., & Pozo-Sánchez, S. (2021). Scientific production of flipped learning and flipped classroom in Web of Science. Texto Livre: Linguagem E Tecnologia, 14(1), 1-26. https://doi.org/10.35699/1983-3652.2021.26266

Lu, M., & Han, Q. (2018). Learner- Centered Flipped Classroom Teaching Reform Design and Practice-Taking the Course of Tax Calculation and Declaration as an Example. Educational Sciences: Theory & Practice, 18(6), 2661–2676. DOI: https://doi.org/10.12738/estp.2018.6.166

Luo, H., Yang, T., Xue, J., & Zuo, M. (2019). Impact of student agency on learning performance and learning experience in a flipped classroom. British Journal of Educational Technology, 50(2), 819–831. https://doi.org/10.1111/bjet.12604

Montgomery, A. P., Mousavi, A., Carbonaro, M., Hayward, D. V., & Dunn, W. (2019). Using learning analytics to explore self-regulated learning in flipped blended learning music teacher education. British Journal of Educational Technology, 50(1), 114–127. https://doi.org/10.1111/bjet.12590

Persky, A. M., & McLaughlin, J. E. (2017). The Flipped Classroom – From Theory to Practice in Health Professional Education. American Journal of Pharmaceutical Education, 81(6), 1–11. https://doi.org/10.5688/ajpe816118

Rawas, H., Bano, N., & Alaidarous, S. (2020). Comparing the effects of individual versus group face-to-face class activities in flipped classroom on student’s test performances. Health Professions Education. https://doi.org/10.1016/j.hpe.2019.06.002

Roopashree, Joshi, M.A., Gopikumar, & JaisriGoturu (2017). Effectiveness of Flipped Classroom as A Teaching Tool: A Pilot Study. NJIRM, 8(4), 78–84. http://nicpd.ac.in/ojs-/index.php/njirm/article/view/1288/1140

Sammel, A., Townend, G., & Kanasa, H. (2018). Hidden Expectations Behind the Promise of the Flipped Classroom. College Teaching, 66(2), 49–59. https://doi.org/10.1080/87567555.2016.1189392

Song, Y., & Kapur, M. (2017). How to Flip the Classroom - “Productive Failure or Traditional Flipped Classroom” Pedagogical Design? Educational Technology and Society, 20(1), 292–305. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.292

Steen-Utheim, A., & Foldnes, N. (2018). A qualitative investigation of student engagement in a flipped classroom. Teaching in Higher Education, 23(3), 307–324. https://doi.org/10.1080/13562517.2017.1379481

Sun, J. C. Y., & Gao, F. (2019). Exploring the roles of school leaders and teachers in a school-wide adoption of flipped classroom: School dynamics and institutional cultures. British Journal of Educational Technology, 50(3), 1241– 1259. https://doi.org/10.1111/bjet.12769

Sun, J. C. Y., Wu, Y. T., & Lee, W. I. (2017). The effect of the flipped classroom approach to OpenCourseWare instruction on students’ self-regulation. British Journal of Educational Technology, 48(3), 713-729. https://doi.org/10.1111/bjet.12444

Thongmak, M. (2019). The student experience of student-centered learning methods: Comparing gamification and flipped classroom. Education for Information, 35, 99–127. https://doi.org/10.3233/EFI-180189

Urrútia, G., & Bonfill, X. (2010). Declaración PRISMA: una propuesta para mejorar la publicación de revisiones sistemáticas y metaanálisis. Medicina clínica, 135(11), 507-511. https://doi.org/10.1016/j.medcli.2010.01.015

White, P. J., Naidu, S., Yuriev, E., Short, J. L., McLaughlin, J. E., & Larson, I. C. (2017). Student Engagement with a Flipped Classroom Teaching Design Affects Pharmacology Examination Performance in a Manner Dependent on Question Type. American Journal of Pharmaceutical Education, 81(9), 10–23. https://doi.org/10.5688/ajpe5931

Wu, W.-C. V., Chen Hsieh, J. S., & Yang J. C. (2017). Creating an Online Learning Community in a Flipped Classroom to Enhance EFL Learners’ Oral Proficiency. Educational Technology and Society, 20(2), 142–157. https://www.jstor.org/stable/90002170

Wu, W.C. V., Chi, S. C., Wu, C. C., & Kang, Y. N. (2018). Helps from flipped class- room in learning suturing skill: The medical students’ perspective. PLOS One, 13(10), e0204698. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204698

Xiao, L., Larkins, R., & Meng, L. (2018). Track effect: Unraveling the enhancement of college students’ autonomous learning by using a flipped class- room approach. Innovations in Education and Teaching International, 55(5), 554–565. https://doi.org/10.1080/14703297.2017.1415815

Zainuddin, Z., & Attaran, M. (2016). Malaysian students’ perceptions of flipped classroom: a case study. Innovations in Education and Teaching International, 53(6), 660–670. https://doi.org/10.1080/14703297.2015.1102079

Zante, B., Hautz, W. E., & Schefold, J. C. (2020). Physiology education for intensive care medicine residents: A 15-minute interactive peer-led flipped classroom session. PLOS One, 15(1), 1–12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0228257

Zhai, X., Gu, J., Liu, H., Liang, J. & Tsai, C. (2017). An Experiential Learning Perspective on Students’ Satisfaction Model in a Flipped Classroom Context. Educational Technology & Society, 20(1), 198–210. https://www.proquest.com/openview/0c82f61628268dc15fc5e66d89c9785a/1?pq-origsite=g-scholar&cbl=1586335

Zheng, B., & Zhang, Y. (2020). Self-regulated learning: The effect on medical student learning outcomes in a flipped classroom environment. BMC Medical Education, 20(1), 1–7. https://doi.org/10.1186/s12909-020-02023-6

Zhou, Y., Zhou, H., Gao, B., & Shi, J. (2018). The application of Extenics in the flipped classroom of “Basic Principle of Marxism.” Procedia Computer Science, 139, 489

ANEXO 1






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Notas de autor

* Virginia Nohemi Araguz-Lara es doctoranda en Innovación en Tecnología Educativa. Docente de horario libre de la Unidad Académica Multidisciplinaria Valle Hermoso de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, México. Líneas de investigación: innovación educativa, tecnología educativa, calidad de los procesos de aprendizaje.

** Luis Alan Acuña-Gamboa es doctor en Estudios Regionales. Docente investigador de la Universidad Autónoma de Chiapas, México; miembro del Sistema Nacional y Estatal de Investigadores, así como del Consejo Mexicano de Investigación Educativa (COMIE). Líneas de investigación: formación docente y de investigadores, estudios educativos regionales y calidad educativa.

*** Enrique Bonilla-Murillo es doctorando en Liderazgo Educativo. Docente de tiempo completo de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, México; Línea de investigación: Tecnologías de la información y comunicación en el proceso educativo.

Información adicional

Para citar este artículo | To cite this article: Araguz-Lara, V. N., Acuña-Gamboa, L. A. & Bonilla-Murillo, E. (2022). Avanzar al conocimiento científico: estado del arte del aprendizaje invertido. magis, Revista Internacional de Investigación en Educación, 15, 1-25. doi: https://doi.org/10.11144/Javeriana.m15.acce

Descripción del artículo | Article description: Artículo de revisión derivado del proyecto de investigación Aprendizaje invertido y rendimiento académico en educación media superior: el caso de la Unidad Académica Multidisciplinaria Valle Hermoso. Proyecto financiado por la Universidad Autónoma de Tamaulipas y el Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) en México.

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