INTRODUCCIÓN

La CEPAL (Comisión Económica para América Latina y el Caribe) y la OREALC/UNESCO (Oficina Regional de Educación para América Latina y el Caribe) en Santiago han recomendado proteger y dar prioridad a los sistemas educativos nacionales para evitar la desigualdad educativa y la crisis de aprendizaje. Sin embargo, en países como México, los estudiantes de educación secundaria obligatoria revelan una deficiencia en el desarrollo de competencias y escasas habilidades para comprender los fenómenos naturales. Así mismo, la mayoría de los estudiantes no logran alcanzar la capacidad de explicar e identificar los fenómenos de forma científica.

Por tal motivo, ^{Demuner et al. (2023)} afirman lo siguiente: “El modelo educativo actual acude al constructivismo, que hace referencia a aprender a aprender, a través de crear un ambiente propicio al incremento de la autonomía del individuo”. (p. 119) Las demandas sociales de hoy en día exigen la formación de individuos capaces de enfrentarse a lo novedoso para ajustarse a los cambios. Además, corresponde a los docentes lidiar con la integración estudiantil, por cuanto ^{Mena et al. (2020)} señalan que los estudiantes presentan dificultades para repartir de modo equitativo y coordinar las acciones individuales para desarrollar el trabajo en equipo.

Por lo tanto, según la opinión de ^{Pico y Vaca (2023)} y ^{Plaza Monte et al. (2022)} el aula invertida podría emplearse como una estrategia apropiada para despertar el interés de los aprendices hacia el trabajo en equipo durante sus procesos de aprendizaje. Por ende, ^{Pico y Vaca (2023)} a continuación sugieren que: “los estudiantes logran una mayor comprensión de los contenidos y un rendimiento académico superior con la implementación del Flipped Classroom”. (p. 93) Desde esta perspectiva, constituye un medio efectivo para compartir saberes entre docentes y alumnos. Al respecto ^{Araya et al. (2022)} suponen que:

La aplicación de este modelo pedagógico requiere de personas docentes comprometidas, que dediquen tiempo a investigar, capacitarse y planificar, ser creativas, empáticas, comunicativas y con cierto grado de flexibilidad en las clases, de manera que activen la motivación del estudiantado, además, de la necesidad de adaptar las estrategias y herramientas utilizadas al contexto y particularidades del alumnado. (p. 14)

No obstante, a pesar de los beneficios antes descritos sobre el aula invertida, se ha podido notar que, en el ámbito nacional, los estudiantes de secundaria enfrentan dificultades para observar fenómenos y hechos; así como para registrar y procesar información de los mismos en medios virtuales, mecánicos e impresos; esto se evidencia en los pocos desempeños alcanzados en la competencia indaga. Así también, los estudiantes poco analizan e infieren información relacionada con una problemática específica.

Para dirimir esta realidad, ^{Aguilera et al. (2017)} proponen el empleo de este método de aula invertida, por cuanto según sus apreciaciones “…permite aprovechar importantes ventajas, independientemente del modo exacto en que se lleve a cabo”. (p. 262) Por ejemplo, debido a que, en el entorno local e institucional, Trujillo, durante la pandemia de Covid-2019 y en su etapa posterior, los estudiantes han contado con celulares conectados a internet, a pesar de su condición socio-económica, los mismos pueden emplear tales equipos para interactuar en actividades académicas relacionadas con las ciencias o compartir y socializar materiales virtuales o productos académicos realizados en grupo. Esta visión es propicia para dar lugar al empleo del aula invertida, la cual según ^{Castro et al. (2023)} “…es una estrategia de pedagogía no tradicional, que con el apoyo del uso de las herramientas tecnológicas pretende que el aprendizaje de los alumnos sea efectivo”. (p. 1278)

De igual modo, vale destacar la existencia de una deficiencia en el uso de estrategias para la selección, análisis y elaboración de información científica. Esto se evidencia en los desempeños investigativos de los alumnos, lo cual ocurre, específicamente, con los jóvenes de la institución educativa objeto de estudio, quienes tampoco han desarrollado la competencia empírica y poco se han interesado por estudiar los fenómenos que ocurren en su entorno y menos por descubrir las causas que los originan. Consecuentemente, si este problema continúa, se puede crear una cultura científica deficiente en los nuevos egresados de educación secundaria, quienes, a su vez, tendrían grandes dificultades en su etapa universitaria.

Es por ello que, ^{Domínguez et al. (2011)} sugieren acudir a una pedagogía novedosa, afirmando que: “la innovación es una actividad esencial para la mejora de los procesos de enseñanza-aprendizaje y constituye una base para el diseño y desarrollo curricular”. (p. 61) La idea es estimular la conciencia de los aprendices en función de formarse desde una visión holística que integre diversas áreas y modalidades. En esta línea, ^{Ventosilla et al. (2021)} plantean como opción válida una modalidad mixta, aseverando que: “el Aula Invertida, “Flipped Classroom” o “Inverted Classroom”, es vista como una forma de enseñanza de manera semipresencial o mixta (“blended learning”) esto debido a su forma presencial y otra virtual, a distancia”. (pp. 3-4) En consecuencia, se daría lugar a un proceso dinamizador y con una visión amplia de la enseñanza dentro del hecho educativo.

Siendo el aula invertida un enfoque innovador, tiene implicaciones favorables para la autonomía estudiantil y su protagonismo. En este sentido, ^{Chik et al. (2022)} expresan que, con el auge de las técnicas interactivas en la educación, el profesor ya no constituye el protagonista del conocimiento. Además, se fomenta el desarrollo de habilidades argumentativas en las que el estudiante se destaca como un ser netamente activo y reflexivo. Desde esta perspectiva, ^{Flores (2021)} precisa lo siguiente:

El desarrollo del pensamiento crítico junto con “lo interactivo” no solo se ha de reducir a experiencias virtuales sino en actividades educativas donde el estudiante explore nuevos espacios de aprendizaje como son los museos, la municipalidad, la biblioteca de su comunidad, el vivero de su zona, acuarios, etc. Estos espacios no formales de educación es lo que se debe promover con los estudiantes en todos los niveles de enseñanza. (pp. 194-195)

Tal promoción es requerida para formar seres integrales preocupados por el bien de aquello que necesita ser explorado y transformado, si fuese el caso, mediante la investigación. Por su parte, ^{Serrano (2008)}) expone que “estamos rodeados y bombardeados de discursos con propósitos y estilos diferentes, lo que exige a los estudiantes, como ciu dadanos, estar capacitados con herramientas de compren sión para interpretar puntos de vista e intencionalidades que subyacen en cada texto”. (p. 506-507) Y agregaríamos en cada contexto, ya que cuando los estudiantes exploran diversas áreas, son capaces de vivenciar sus potencialidades y carencias en función de atenderlas.

Bajo esta concepción, ^{Ayala et al. (2020)} opinan que “es necesario desarrollar una metodología eficaz en el proceso de enseñanza-aprendizaje, la cual permita comprender cómo se crea el conocimiento en diferentes disciplinas profesionales”. (p. 4) Asimismo, ^{Repetto y Pena (2010)} sugieren un modelo de competencias socioemocionales que podrían ser consideradas en este estudio por medio del uso del aula invertida; estas son: autoconciencia, regulación, empatía, asertividad, motivación, trabajo en equipo y resolución de conflictos. ^{Salamanca (2018)} precisan que cuando los componentes intelectuales y emocionales influyen en la labor científica, se facilita la capacitación del aprendiz en el campo investigativo. Gracias a la existencia de métodos como el aula invertida y de acuerdo con ^{Tedesco (2012)} se han podido estimar:

…avances espectaculares en la expansión de la educación inicial, secundaria y superior, los recursos financieros invertidos en educación son más importantes que nunca, la expansión del acceso a las tecnologías de la información tiene un ritmo vertiginoso y se registraron avances importantes en igualdad de género, de reconocimiento de la diversidad cultural, étnica y lingüística, para citar sólo algunos de los logros más importantes y comunes al conjunto de los países alcanzados en los últimos años. (p. 9)

Estos alcances educativos se deben a que, según ^{Barrea (2011)} “siempre habrá grupos de docentes impulsores, transgresores, e insatisfechos que se atreven a romper rutinas, que son diferentes, y se las juegan por enfocar de manera creativa su trabajo docente.” (p. 52) Todo ello con el fin de lograr la innovación en el entorno pedagógico y beneficiar en un 100% el rendimiento de los estudiantes, preparándolos no sólo para obtener un puntaje sino para la vida.

Los constructos más relevantes que sustentan este estudio en atención a la literatura de investigación lo constituyen los "electronic learning" en inglés o "aprendizaje electrónico" en español, también conocido como "educación en línea", "instrucción mediada por tecnología", "instrucción mejorada en la web" e "instrucción de modo mixto". Aunque los conceptos detrás del aprendizaje mixto surgieron en la década de 1960, la terminología formal no se estableció hasta finales de la década de 1990. El término "blended learning" comenzó a utilizarse en un comunicado de prensa en 1999, pero inicialmente era vago y abarcaba diversas combinaciones de tecnologías y métodos pedagógicos.

En la actualidad, el blended learning es un enfoque o metodología educativa que combina materiales educativos en línea y oportunidades de interacción virtual con los métodos tradicionales de enseñanza en el aula. Dentro de este surgimiento, toma lugar el Aula invertida o "Flipped Classroom", el cual constituye un modelo en el que los estudiantes participan dentro de un proceso con horario fijo para la presencialidad guiada por el maestro en el aula y una modalidad de entrega en línea después de la escuela.

El modelo de aprendizaje combinado desafía a los estudiantes a través de interacciones de aprendizaje experiencial, lo que implica un mayor desafío cognitivo en comparación con una conferencia magistral tradicional. Este modelo abarca tres temas principales relacionados con el aprendizaje combinado: habilidades académicas, habilidades basadas en la práctica y habilidades sociales. Las habilidades académicas incluyen análisis, pensamiento crítico e investigación académica, mientras que las habilidades basadas en la práctica ofrecen oportunidades de experiencia basadas en las demandas del mundo laboral. Las habilidades sociales se mencionan como el tercer propósito de aprendizaje, ya que el aprendizaje y la práctica de estas habilidades son importantes para los estudiantes, por cuanto favorecen su rendimiento a través de las interacciones personales.

Lo anterior implica la capacidad de aprender y comprender cómo funciona el mundo que lo rodea, tanto en términos naturales como artificiales. Para hacerlo, se deben utilizar los métodos científicos que le permiten obtener información confiable y verificable sobre la realidad. Además, es importante que el estudiante tenga una actitud activa en su proceso de aprendizaje, manteniendo una curiosidad constante sobre el mundo que lo rodea, cuestionando y reflexionando sobre lo que sabe y cómo lo sabe. También es necesario que mantenga una actitud de asombro, para poder apreciar la belleza y complejidad del mundo natural y artificial. Asimismo, debe mostrarse escéptico, lo cual implica ser crítico y cuestionar la información que se recibe, para poder llegar a conclusiones fundamentadas y evitar caer en creencias infundadas o mitos.

Operativamente, la competencia indaga en el campo del método científico consiste en el conjunto de capacidades para utilizar el método científico en situaciones y contextos reales donde se desenvuelva el estudiante de Educación Básica.

Tomando como base lo anteriormente detallado, la presente investigación se considera pertinente porque al desarrollar una educación virtual, se logrará una mejora en los procesos y áreas de conocimiento que han quedado en un estado híbrido. En consecuencia, en el aspecto social, el estudio experimental de la estrategia aula invertida se ha constituido en una gran alternativa educativa para estudiantes y maestros que no han podido acudir presencialmente ni seguir estudiando. En realidad, se propone como la educación del futuro en la humanidad.

En este sentido, este estudio es relevante dentro del contexto de la educación secundaria porque promueve un enfoque pedagógico que se alinea con las demandas de la sociedad actual, en la cual la generación de conocimiento y la capacidad de análisis son habilidades fundamentales. Además, supone una alternativa viable para la formación integral de los estudiantes y su posterior inserción en el ámbito académico y profesional. En cuanto a su valor práctico, el aula invertida es de esencial utilidad para la educación porque busca innovar las estrategias pedagógicas acorde a las necesidades de los estudiantes. Finalmente, teóricamente, el estudio de esta estrategia pedagógica enriquece el campo de la educación.

Es así que se plantea la siguiente interrogante: ¿De qué manera influye la estrategia aula invertida en el fortalecimiento de la competencia indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos de los estudiantes de VII ciclo de secundaria en una institución educativa, Trujillo, 2023?

De ello, deriva la siguiente hipótesis: el modelo de estrategia aula invertida fortalece la competencia indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos en estudiantes del VII ciclo de educación secundaria en una institución educativa, Trujillo, 2023.

En síntesis, se planteó como objetivo central determinar la influencia de la estrategia de aula invertida para fortalecer la competencia indaga mediante métodos científicos en función de construir conocimientos en estudiantes del VII ciclo de educación secundaria en una institución educativa, Trujillo, 2023.

MÉTODO

El tipo de investigación fue experimental con diseño cuasi-experimental en una muestra de 62 estudiantes, integrantes del séptimo ciclo de la institución educativa pública de Trujillo, 2023. Esta muestra fue distribuida y organizada en dos grupos preformados, es decir, 31 estudiantes del grupo control pertenecientes al quinto “I”; y 31 estudiantes del grupo experimental, que pertenecían al quinto “G”. Entre los instrumentos, se usaron una guía de observación, un instrumento de medición y el Test ProDiGAE. Los ítems se respondieron en cuatro niveles acorde a la complejidad avanzada (de 1 a 4 puntos). Por último, la escala total de 80 puntos se dividió en cuatro baremos: inicio (de 1 a 20 puntos), proceso (de 21 a 40 puntos), previsto (de 41 a 60 puntos) y destacado (de 61 a 80 puntos). En consecuencia, estos instrumentos pasaron el por el proceso de validez y confiabilidad.

RESULTADOS

En este apartado se presentan los resultados relacionados con los siguientes aspectos: estadísticas de la competencia indaga mediante métodos científicos; los resultados del pretest y postest de la competencia indaga, mediante métodos científicos del grupo control y experimental; la prueba “T” del postest de la competencia indaga y la prueba “U” del postest de las dimensiones de la competencia indaga.

En la tabla 1, con respecto a las estadísticas de la competencia indaga mediante métodos científicos, se observa lo siguiente: En el pretest, los resultados en el grupo experimental son similares en la media (40.29) y la mediana (41.00); con simetría a la izquierda (-0.770) y una curtosis de (0.354); en el grupo control son similares en la media (40.03) y la mediana (40.00); con simetría a la izquierda (-0.695) y una curtosis de (0.147). Es decir, no existe diferencia significativa en ambos grupos. En el postest, los resultados en el grupo experimental son similares en la media (61.61) y la mediana (62.00); con simetría a la derecha (0.156) y una curtosis de (-0.371); en el grupo control son similares en la media (39.68) y la mediana (40.00); con simetría a la izquierda (-0.696) y una curtosis de (0.005). Sin embargo, existe una diferencia significativa en el grupo experimental con respecto al grupo control.

En la tabla 2, se observa los niveles de competencia indaga, mediante métodos científicos en estudiantes de quinto grado de Educación Secundaria. Así, en el pretest, los estudiantes del grupo control, la mayoría alcanzan el nivel inicio 51,61% (16) y únicamente el 48,39% (15), el nivel proceso; similar en el grupo experimental, donde la mayoría de los estudiantes 45,16% (14) alcanza el nivel inicio y solo 54,84% (17) se ubica en el nivel proceso. En el postest, los estudiantes del grupo control, la mayoría alcanzan el nivel proceso 51,61% (16) y únicamente el 48,39% (15), el nivel inicio; sin embargo, es diferente en el grupo experimental, donde la mayoría de los estudiantes se ubica en el nivel previsto, 70,97% (22) y solo, 6,45% (2) alcanza el nivel destacado. Es decir, la tendencia del pretest es mantenerse en el nivel de proceso, en ambos grupos de estudio; en cambio, en el postest del grupo experimental es mantenerse en el nivel previsto, con tendencia al destacado.

DISCUSIÓN

Después de la recogida de datos de la competencia indaga mediante métodos científicos en los estudiantes investigados pertenecientes al quinto grado de Trujillo, antes y después del uso de la estrategia de aula invertida y a través del Test ProDiGAE, vale decir que, al inicio los grupos de estudio alcanzaron puntuaciones similares, ubicándose en el nivel inicio y en un rango de [20-40] para ambos grupos.

Esta investigación se enmarcó dentro del paradigma positivista, enfoque cuantitativo y diseño cuasiexperimental, dirigido a medir competencia indaga mediante métodos científicos; así como sus dimensiones: problematización de situaciones, diseño de estrategias investigativas, registro y generación de información, análisis de información o datos y evaluación y comunicación tanto de resultados como de procesos, expresados en escala de intervalos, estadísticos esencialmente de medias y medianas; y pruebas de hipótesis, en función a la distribución de normalidad de los grupos de estudios en el pretest y el postest.

En el pretest, con respecto a la prueba para muestras independientes: control y experimental, antes de la estrategia aula invertida y en relación a la competencia indaga, la prueba “t” expresó un p-valor mayor a 0,05 (0.771 > ,05). De la misma forma, en las dimensiones de la competencia indaga: problematización de situaciones obtuvo (0.946 > ,05), diseño de estrategias investigativas (0.801 > ,05), registro y generación de información (0.953 > ,05), análisis de información o datos (0.863 > ,05), evaluación y comunicación de resultados y procesos (0.936 > ,05); todos ellos obtenidos mediante la prueba “t” y “U”, pues la distribución fue normal y distinta a la normal, según cada caso, D1 y D2 (p-valor> 0,05; normales); D3, D4, D5 (p-valor< 0,05; distinta a lo normal). En consecuencia, se aceptan las hipótesis nulas específicas y se rechazan las hipótesis alternas específicas.

Así mismo, en el pretest de la prueba “T”, los resultados fueron similares en la competencia indaga con respecto a la media; así, en el grupo control se precisó un valor de (40,03) y en el grupo experimental un valor de (40.29); estos estadísticos de prueba, en ambos casos, se ubican en el nivel inicio.

En el pretest, las dimensiones de la competencia “indaga mediante métodos científicos”, en relación con la media y promedios de los rangos obtuvieron lo siguiente: en la dimensión problematiza situaciones, el grupo control obtuvo (40,03) y el grupo experimental (40,29), con respecto a las medias. En la dimensión diseña estrategias investigativas, el grupo control obtuvo (30,35) y el grupo experimental (32, 06), con respecto a las medianas. En la dimensión registra y genera información, el grupo control obtuvo (31,37) y el grupo experimental (31, 67), con respecto a las medianas. En la dimensión analiza información o datos, el grupo control alcanzó un valor de (31,13) y el grupo experimental de (31, 87), con respecto a las medianas. En la dimensión evalúa y comunica resultados, el grupo control obtuvo (31,32) y el grupo experimental (31, 68), con respecto a las medianas. En las dimensiones anteriores, según los resultados alcanzados por los estudiantes investigados, su nivel se ubica en el indicador de inicio.

En el postest, con respecto a la prueba para muestras independientes: control y experimental, después del empleo de la estrategia aula invertida, en relación a la competencia indaga, la prueba “t” expresa un p-valor menor o igual a 0,05 (0.00 < ,05). De la misma forma, en las dimensiones de la competencia indaga: problematiza situaciones obtuvo (0.000 ≤ ,05), diseña estrategias investigativas (0.000 ≤ ,05), registra y genera información (0.000 ≤ ,05), analiza información o datos (0.000 ≤ ,05), evalúa y comunica resultados y procesos (0.000 ≤ ,05); datos obtenidos por medio de la prueba “t” y “U”, pues la distribución fue normal y distinta a la normal, según cada caso. La competencia indaga obtuvo (p-valor ≤> 0,05; normales) y los D1, D2, D3, D4, D5 (p-valor< 0,05; distinto a lo normal). En consecuencia, se rechazan las hipótesis nulas específicas y se aceptan las hipótesis alternas específicas.

Así mismo, en el postest de la prueba “t”, los resultados fueron similares en la competencia indaga con respecto a la media; así, en el grupo control, el valor fue (39,68) y en el grupo experimental fue (61.61). Según estos estadísticos de prueba, el grupo experimental se ubica en nivel previsto y el grupo control, en nivel inicio. Los resultados significativos en el grupo experimental se explican por la aplicación de modelos virtuales e híbridos.

En el postest, las dimensiones de la competencia “indaga mediante métodos científicos”, en relación a los promedios de los rangos se apreció lo siguiente: en la dimensión problematiza situaciones, el valor obtenido en el grupo control fue de (17,48) y en el grupo experimental de (45,52), con respecto a las medianas. En la dimensión diseña estrategias investigativas, el grupo control alcanzó un valor de (16, 10) y el grupo experimental de (46,90), con respecto a las medianas. En la dimensión registra y genera información, el grupo control obtuvo (16,16) y el grupo experimental (46,48), con respecto a las medianas. En la dimensión analiza información o datos, el grupo control obtuvo (16,98) y el grupo experimental (46,02), con respecto a las medianas. En la dimensión evalúa y comunica resultados, el grupo control precisa un valor de (16,00) y el grupo experimental de (47,00) con respecto a las medianas.

En las dimensiones anteriores, de acuerdo con los resultados alcanzados por los estudiantes investigados, el grupo control se ubicó en el nivel inicio y el grupo experimental en el nivel previsto con tendencia al destacado. Estos datos confirman lo expuesto por ^{Pico y Vaca (2023)} quienes afirman que el empleo de recursos tecnológicos constituye una vía efectiva para conducir adecuadamente el proceso pedagógico. De igual modo, se corresponden con la aseveración de ^{Ventosilla et al (2021)} quienes definieron el aula invertida como “un modelo pedagógico no tradicional que, de la mano con las herramientas digitales, busca el aprendizaje efectivo y competente en los estudiantes.” (p. 4)

CONCLUSIONES

En general, la estrategia de aula invertida influye significativamente en el fortalecimiento de la competencia indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos en estudiantes del VII ciclo de educación secundaria en una institución educativa, Trujillo, 2023, según la Prueba “t”, la cual presentó el siguiente resultado: (p-valor> 0,05; 0.883 > 0,05).

El nivel de la competencia indaga de los estudiantes de VII ciclo en una institución educativa, Trujillo, 2023, antes del uso de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador de inicio para ambos grupos de estudio.

La estrategia aula invertida, orientada a fortalecer la competencia indaga de los estudiantes investigados, estuvo organizada en cinco fases: interdependencia positiva, responsabilidad grupal, responsabilidad individual, habilidades sociales y autoevaluación en equipo.

El nivel de la competencia indaga mediante la problematización de situaciones de los estudiantes de VII ciclo en una institución educativa, Trujillo, 2023, luego del empleo de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador proceso para el grupo control, y en el indicador destacado para el grupo experimental.

El nivel de competencia indaga mediante el diseño estrategias investigativas de los estudiantes de VII ciclo, después del uso de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador proceso para el grupo control, y en el indicador previsto para el grupo experimental.

El nivel de competencia indaga mediante el registro y generación de información o datos de los estudiantes de VII ciclo, después del empleo de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador proceso para el grupo control, y previsto para el grupo experimental.

El nivel de competencia indaga mediante el análisis de información o datos de los estudiantes de VII ciclo, luego del empleo de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador proceso para el grupo control, y previsto para el grupo experimental.

El nivel de competencia “indaga”, mediante la evaluación y comunicación de resultados y procesos de los estudiantes de VII ciclo, en una institución educativa, Trujillo, 2023, después del uso de la estrategia aula invertida, se ubicó en el indicador proceso para el grupo control, y previsto para el grupo experimental.