Aula Invertida en la era de la IA

Introducción al Enfoque

El aula invertida, o flipped classroom, emerge como una respuesta pedagógica innovadora frente a las limitaciones de los modelos transmisivos tradicionales, buscando optimizar el tiempo de interacción en el aula y potenciar el rol activo del estudiante en su propio proceso de aprendizaje. Este enfoque metodológico invierte el orden tradicional de las actividades de aprendizaje: la instrucción directa se realiza fuera del aula, generalmente a través de materiales digitales, mientras que el tiempo presencial se dedica a actividades de profundización, colaboración y aplicación práctica del conocimiento (Bergmann y Sams, 2012; Lage, Platt, & Treglia, 2000; Yildirim y Kiray, 2016 [53]). La iniciativa de aprendizaje de Educause (2012, citado en UA de Antofagasta, s.f. [35]) la define como una metodología donde el docente diseña experiencias de aprendizaje intencional y el estudiante es responsable de explorar materiales de forma asincrónica antes de la clase, dedicando el tiempo en el aula al desarrollo y profundización de contenidos mediante tareas para la integración de competencias.

Autores clásicos y recientes han delineado sus contornos. Bergmann y Sams (2012) [38, 53], considerados pioneros, implementaron el modelo para atender a estudiantes ausentes, grabando sus clases de química. Pronto observaron que este enfoque no solo beneficiaba a los ausentes, sino que transformaba la dinámica del aula, permitiendo un mayor aprovechamiento del tiempo presencial para actividades interactivas y resolución de dudas (Yildirim y Kiray, 2016 [53]). Bishop y Verleger (2013) [38, 53] destacan que el aula invertida es un modelo que permite a los estudiantes alcanzar los contenidos individualmente, asumir un rol activo y seguir sus intereses. Más recientemente, Zhang et al. (2024) [42] la definen como una realineación del tiempo dentro y fuera del aula, trasladando las decisiones de aprendizaje del profesor al alumno, lo que indica una transformación hacia una estrategia de enseñanza centrada en el estudiante (Persky y McLaughlin, 2017, citado en Zhang et al., 2024 [42]). La Flipped Learning Global Initiative (FLGI) amplió el concepto de «Flipped Classroom» a «Flipped Learning», reflejando una comprensión más profunda del modelo pedagógico como un «marco que permite a los educadores alcanzar a cada estudiante. El enfoque invertido invierte el modelo tradicional de aula introduciendo los conceptos del curso antes de la clase, permitiendo a los educadores usar el tiempo de clase para guiar a cada estudiante a través de aplicaciones activas, prácticas e innovadoras de los principios del curso» (FLGI, 2016, citado en López-Villanueva et al., 2024, p. 1 [36]).

La fundamentación pedagógica del aula invertida se ancla en teorías constructivistas del aprendizaje, donde el conocimiento se construye activamente por el estudiante en lugar de ser pasivamente recibido (Piaget, 2003, citado en Sun et al., 2023 [55]).

Este modelo resuena con los principios del aprendizaje activo, que ha demostrado incrementar el rendimiento estudiantil en ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (Freeman et al., 2014 [59]). Al trasladar la instrucción directa fuera del aula, se libera tiempo para que los estudiantes se involucren en actividades de orden superior del pensamiento según la taxonomía de Bloom (Anderson et al., 2001), como aplicar, analizar, evaluar y crear, durante el tiempo de clase y con el apoyo del docente y sus pares (UA de Antofagasta, s.f. [35]; Kawinkoonlasate, 2024 [51]). En las clases tradicionales, los niveles inferiores de la taxonomía (recordar y comprender) ocupan la mayor parte del tiempo, mientras que los niveles superiores se realizan sin el docente (López-Villanueva et al., 2024 [36]). El aula invertida modifica esto, asignando tareas menos complejas al trabajo individual y tareas más complejas al trabajo grupal con el profesor. Vygotsky (2000) [60] enfatiza la importancia de la interacción social y el uso de herramientas (como el lenguaje y los artefactos culturales) en el desarrollo de los procesos psicológicos superiores. El aula invertida fomenta esta interacción social y el aprendizaje colaborativo durante las sesiones presenciales, donde los estudiantes trabajan juntos en la resolución de problemas y la construcción de significado.

La inclusión de un capítulo sobre aula invertida en un libro sobre metodologías activas se justifica por su naturaleza inherentemente activa y centrada en el estudiante. Como señalan Ray y Sikdar (2024) [43], el modelo de aula invertida reestructura el proceso de aprendizaje para fomentar el compromiso activo y la instrucción individualizada. Además, permite al docente dar un tratamiento más individualizado y optimizar el tiempo (UA de Antofagasta, s.f. [35]). En el contexto actual, donde la tecnología y la inteligencia artificial (IA) permean todos los aspectos de la vida, incluyendo la educación (UNESCO, 2019 [47]), el aula invertida se presenta como un marco idóneo para integrar estas herramientas de manera efectiva, potenciando sus beneficios y abordando las nuevas necesidades de los estudiantes del siglo XXI (Dusengimana et al., 2023 [38]). La lógica de los capítulos anteriores sobre Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) y cómo la IA puede potenciar estos métodos, se mantiene al explorar cómo la IA puede transformar y enriquecer cada fase del aula invertida. Como afirma la UNESCO (2019) [47], «la Inteligencia Artificial es un dominio tecnológico en auge capaz de alterar cada aspecto de nuestras interacciones sociales. En educación, la IA ha comenzado a producir nuevas soluciones de enseñanza y aprendizaje que ahora se están probando en diferentes contextos» (p. 4).

Etapas del Enfoque

La implementación efectiva del aula invertida requiere una cuidadosa planificación y ejecución a través de distintas fases o etapas, que pueden variar ligeramente según los autores, pero que generalmente comparten un núcleo común. Estas etapas aseguran que tanto el trabajo previo de los estudiantes como las actividades en el aula sean significativas y conduzcan a un aprendizaje profundo. El documento de la UA de Antofagasta (s.f.) [35] y Papadakis et al. (2019) [52] describen procesos que se pueden sintetizar en las siguientes etapas generales:

a. Planificación y Diseño Instruccional (Fase Previa del Docente)

Esta es la etapa fundamental donde el docente toma decisiones cruciales. Primero, el docente analiza los resultados de aprendizaje esperados y los contenidos asociados, determinando qué se desea lograr, cómo se logrará, cómo se observarán los aprendizajes y cómo se evaluarán (UA de Antofagasta, s.f., p. 2 [35]). Esto implica responder preguntas como: ¿Qué se pretende que mis estudiantes logren? ¿Conocimiento? ¿Habilidades procedimentales? ¿Actitudes? (UA de Antofagasta, s.f., p. 2 [35]). En esta fase, el docente debe seleccionar cuidadosamente qué contenidos son adecuados para ser trabajados de forma autónoma por los estudiantes y cuáles requieren la interacción y guía en el aula. Se deben considerar los conocimientos previos de los estudiantes para diseñar actividades que conecten con su experiencia (Wijaya et al., 2023 [41]).

b. Creación y Curación de Materiales (Fase Previa del Docente)

Una vez definidos los objetivos, el docente recopila y crea los recursos que los estudiantes utilizarán para el aprendizaje previo. Estos pueden incluir presentaciones PPT, vídeos (grabaciones de clases expositivas, tutoriales, etc.), guías impresas, libros electrónicos, infografías, podcasts educativos, o enlaces a recursos TIC existentes (UA de Antofagasta, s.f., p. 2 [35]; Cadillo, 2025 [33]). La calidad y claridad de estos materiales son cruciales, ya que los estudiantes interactuarán con ellos de forma independiente. Baig y Yadegaridehkordi (2023) [37] identifican las herramientas de creación de vídeo como centrales en el aula invertida. López-Villanueva et al. (2024) [36] mencionan que la asignación de tareas menos complejas al trabajo individual es característica de este modelo. Es importante que el contenido sea «significativo» y «atractivo», que despierte la curiosidad y pueda ser conectado con la vida real (Yildirim y Kiray, 2016, p. 4 [53]).

c. Actividad Previa o Trabajo Autónomo del Estudiante (Fuera del Aula)

En esta etapa, los estudiantes acceden al contenido proporcionado por el docente y trabajan con él antes de la sesión presencial. Esto implica revisar documentos, ver vídeos, reflexionar y analizar los contenidos temáticos (UA de Antofagasta, s.f., p. 4 [35]). El objetivo es que los estudiantes adquieran los conocimientos básicos o conceptuales del tema. Para asegurar la comprensión y preparación, el docente puede solicitar la entrega de un cuestionario de control al inicio de la clase o la realización de un formulario en línea (UA de Antofagasta, s.f., p. 4 [35]). Estes et al. (2014, citado en Papadakis et al., 2019 [52]) denominan esta fase «pre-clase», que incluye modelado y pre-evaluación. La flexibilidad es una ventaja clave aquí, permitiendo a los estudiantes aprender a su propio ritmo y tiempo (Torío, 2019, citado en Baig y Yadegaridehkordi, 2023 [37]; Strayer, 2007, citado en Papadakis et al., 2019 [52]).

d. Distribución y Comunicación de los Materiales (Fase Previa del Docente)

El docente comparte los recursos con los estudiantes de manera clara e interesante, utilizando plataformas como Teams, Moodle, correo electrónico, o la nube (UA de Antofagasta, s.f., p. 2 [35]). Es fundamental enfatizar que el contenido entregado será discutido y aplicado en clase. La gestión de estos materiales puede ser facilitada por Learning Management Systems (LMS), que son las plataformas tecnológicas más usadas en la investigación sobre aula invertida (Dusengimana et al., 2023 [38]).

e. Trabajo Presencial o Actividades en el Aula (Dentro del Aula)

Esta etapa es el corazón del aula invertida y se centra en el aprendizaje activo y colaborativo. El docente reúne a los estudiantes para compartir el trabajo individual, realizar preguntas, aclarar dudas y profundizar en los contenidos (UA de Antofagasta, s.f., p. 3 [35]). El tiempo de clase se dedica a actividades de orden superior como discusiones, debates, resolución de problemas, estudios de caso, proyectos o experimentos (UA de Antofagasta, s.f. [35]; Papadakis et al., 2019 [52]). El docente impulsa el trabajo colaborativo y práctico, donde los estudiantes aplican lo aprendido y colaboran entre sí (UA de Antofagasta, s.f., p. 3 [35]). En este espacio, el profesor actúa como facilitador o guía («guide on the side»), en lugar de ser el principal transmisor de información (Yildirim y Kiray, 2016 [53]). Como señalan Bergmann y Sams (2012, citado en Dusengimana et al., 2023 [38]), el componente esencial del aula invertida son las actividades importantes y atractivas que se llevan a cabo en clase. Este tiempo se utiliza para internalizar la información previamente dada por el educador con diferentes métodos (Yildirim y Kiray, 2016, p. 3 [53]).

f. Evaluación y Metacognición (Continua y Posterior al Aula)

La evaluación en el aula invertida es un proceso continuo y no se limita al final de una unidad. Se utilizan diversas estrategias para monitorear el progreso del estudiante y proporcionar retroalimentación. Esto incluye la evaluación diagnóstica (a través de los cuestionarios previos), formativa (durante las actividades en clase) y sumativa (al finalizar una unidad o curso). La retroalimentación es un componente crítico; Black y Wiliam (2009) [31] la identifican como un elemento central de la evaluación formativa. Además, se fomenta la metacognición, ayudando a los estudiantes a reflexionar sobre su propio aprendizaje, identificar fortalezas y debilidades, y desarrollar estrategias para mejorar (Yildirim y Kiray, 2016, p. 4 [53], al hablar de «reflexión»). Los portafolios digitales pueden ser una herramienta para que los estudiantes muestren su aprendizaje y reflexionen sobre su progreso (Cadillo, 2025 [33]). Activar a los estudiantes como propietarios de su propio aprendizaje es una de las cinco estrategias clave del aula invertida según Wiliam y Thompson (2007, citado en Black y Wiliam, 2009, p. 8 [31]), lo cual inherentemente incluye la metacognición.

Cada una de estas etapas debe estar respaldada por un diseño instruccional sólido y la selección de estrategias y herramientas adecuadas. Baig y Yadegaridehkordi (2023) [37] enfatizan que el aula invertida implica que los estudiantes practiquen teorías y habilidades necesarias en una variedad de actividades centradas en el estudiante, como presentaciones, actividades grupales y prácticas, mientras son guiados por los instructores (Galway et al., 2014; McLean & Attardi, 2018, citados en Baig y Yadegaridehkordi, 2023 [37]).

Integración de Tecnologías e IA

La tecnología es un pilar fundamental del modelo de aula invertida, facilitando tanto la entrega de contenidos previos como las interacciones enriquecidas en el aula (Baig y Yadegaridehkordi, 2023 [37]). La reciente irrupción de la inteligencia artificial (IA) y, en particular, la IA generativa, ofrece un abanico de nuevas posibilidades para potenciar cada una de las fases de esta metodología, personalizando la experiencia de aprendizaje y optimizando la labor docente (López-Villanueva et al., 2024 [36]; Ray & Sikdar, 2024 [43]).

Potenciando las Fases del Aula Invertida con IA:

Planificación y Diseño Instruccional: La IA puede asistir en el análisis curricular, sugerir secuencias didácticas y validar diseños de unidades (UNESCO, 2019 [47]; López-Villanueva et al., 2024 [36]).
Creación y Curación de Materiales Asincrónicos: IA generativa como NotebookLM y ChatGPT agilizan la creación de micro-videos, resúmenes, podcasts, guiones y preguntas (Cadillo, 2025 [33]; Apaza Calsin et al., 2023 [50]). También ayudan a curar contenido y crear materiales en diversos formatos.
Actividad Previa o Trabajo Autónomo del Estudiante: Chatbots educativos ofrecen soporte 24/7. Plataformas de aprendizaje adaptativo personalizan la ruta de aprendizaje. IA genera cuestionarios formativos (Lo & Hew, 2023 [48]; Abrar et al., 2025 [54]).
Trabajo Presencial o Actividades en el Aula: Analíticas de aprendizaje informan al docente. IA facilita la formación de grupos, apoya debates y simulaciones (Ray & Sikdar, 2024 [43]; Luckin et al., 2016 [34]).
Evaluación y Metacognición: IA automatiza calificación, proporciona retroalimentación inmediata, genera informes de progreso y posibilita evaluaciones dinámicas (López-Villanueva et al., 2024 [36]; Cotton et al., 2024 [32]).

Herramientas Vigentes y Actualizadas:

ChatGPT, NotebookLM, Chatbots Educativos, Sistemas de Tutoría Inteligente (ITS), Plataformas de Aprendizaje Adaptativo, Herramientas de Analítica de Aprendizaje, Nearpod, Edpuzzle, Quizizz.

La UNESCO (2019) [47] y Pearson (Luckin et al., 2016 [34]) destacan el potencial de la IA para personalizar el aprendizaje y crear experiencias más inclusivas.

La integración de la IA no está exenta de desafíos (infraestructura, formación, privacidad, equidad, ética), pero su potencial para transformar el aula invertida es innegable (UNESCO, 2019 [47]; Cotton et al., 2024 [32]).

Enfoque Evaluativo

La evaluación en el contexto del aula invertida, especialmente cuando se potencia con inteligencia artificial (IA), adopta un carácter multifacético y continuo, abarcando instancias diagnósticas, formativas y sumativas. El objetivo es trascender la mera calificación para convertirse en un motor de aprendizaje. Como señalan Black y Wiliam (2009) [31], la práctica es formativa si la evidencia del rendimiento se usa para tomar mejores decisiones instruccionales.

a. Evaluación Diagnóstica

Se sitúa al inicio para identificar conocimientos previos y necesidades. Apoyo de la IA: Generación de cuestionarios personalizados (ej. NotebookLM), análisis de respuestas para el docente, sondeos integrados (ej. Nearpod).

b. Evaluación Formativa

Es continua, monitorea y provee retroalimentación. Apoyo de la IA: Retroalimentación automatizada e inmediata (ej. ChatGPT para calificar), Sistemas de Tutoría Inteligente (ITS), Analíticas de Aprendizaje, asistencia en generación de rúbricas, evaluación dinámica.

c. Evaluación Sumativa

Al final de una unidad/curso, valora el logro de objetivos. Apoyo de la IA: Automatización de calificación (preguntas cerradas), análisis de aspectos en tareas complejas (originalidad, estructura), creación de bancos de preguntas, asistencia en análisis de portafolios digitales.

Consideraciones Éticas y de Implementación: El uso de IA en evaluación conlleva desafíos como la ética y transparencia de datos, sesgo algorítmico, privacidad y la integridad académica (UNESCO, 2019 [47]; Cotton et al., 2024 [32]).

En resumen, el enfoque evaluativo debe ser un sistema integrado donde la IA actúa como un potente asistente para el docente y una herramienta de apoyo para el estudiante.

Propuestas Didácticas

Diseñar actividades que integren de manera efectiva el aula invertida y la IA es fundamental. Estas propuestas buscan desarrollar habilidades del siglo XXI.

1. Creación Colaborativa Multimedia Asistida por IA

Estudiantes en grupos crean recursos multimedia (video, podcast, infografía) sobre subtemas usando IA (NotebookLM, ChatGPT) para investigación, síntesis y producción. Se comparten antes de clase; en clase se presentan y discuten.

2. Debate Estructurado Moderado por Chatbot

Sobre un tema controversial, los estudiantes investigan posturas en fase previa. En clase, un chatbot modera el debate. Argumentos se analizan con IA (o análisis crítico guiado).

3. Diseño de Soluciones con Prototipado Rápido Asistido por IA

Equipos abordan un problema real, diseñan solución y prototipo usando IA para brainstorming, diseño conceptual y presentaciones. En clase, presentan y hay coevaluación.

4. Simulación Adaptativa para Toma de Decisiones Éticas

Estudiantes toman decisiones éticas en una simulación adaptativa (IA modifica escenario y consecuencias). IA puede generar informe. En clase, se discuten experiencias.

Síntesis Final y Consideraciones

El aula invertida, enriquecida por la IA, es una estrategia pedagógica con notable potencial. Reestructura el aprendizaje, promueve el compromiso y puede mejorar el rendimiento y habilidades críticas (Bergmann y Sams, 2012 [38, 53]; Sun et al., 2023 [55]).

Beneficios Clave de la Integración AI-Aula Invertida:

Personalización del aprendizaje.
Optimización en creación de materiales.
Soporte continuo al estudiante.
Mejora de la evaluación y retroalimentación.
Enriquecimiento de actividades en el aula.

Limitaciones y Desafíos:

Resistencia al cambio y necesidad de preparación.
Brecha digital y acceso a tecnología.
Calidad del diseño de materiales y actividades.
Desafíos de la IA: integridad académica, precisión, sesgos, costo, privacidad.

Recomendaciones para Docentes Universitarios:

Formación continua, diseño instruccional centrado en el estudiante, integración crítica de la IA, fomentar autonomía y metacognición, evaluación formativa, abordar equidad, promover integridad académica y colaborar.

El éxito depende de una planificación cuidadosa, diseño sólido, integración reflexiva de tecnología y compromiso con la adaptación pedagógica.

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Aula Invertida en la Era de la IA