The flipped classroom and its influence on the learning of calorimetry

  • Edwin Fernando Elizalde-Paredes Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador https://orcid.org/0009-0007-2419-8428
  • Jorge Santiago Tocto Maldonado Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador
  • Jorge Vivanco-Román Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador
  • Maura Florinda Guapulema Ocampo Universidad Técnica Particular de Loja | Loja | Ecuador
Keywords: Learning; Learning method; Active learning; Heat; Temperature.

Abstract

This research studied how the flipped classroom method influences learning about calorimetry. It was developed after analyzing the results of the “Ser Estudiante 2023–2024” test, where third-year high school students from the Ecuadorian education system showed low performance in learning standards related to calorimetry. The objective of the study was to analyze the flipped classroom influence on students’ learning of calorimetry. The research followed a quantitative approach with a quasi-experimental design. It involved 96 students from the second year of high school in Loja, divided into a control group (CG) and an experimental group (EG). A validated questionnaire (pretest and posttest) was used as the main technique. The study began with the application of a pretest to both groups. Then, the flipped classroom method was applied to the experimental group, and finally, a posttest was given to both groups. The results were compared using the Hake and Bao-Redish statistics. The Hake statistic showed a higher learning gain in the EG (0.51) compared to the CG (0.31). The Bao-Redish analysis indicated that 83.33% of the evaluated items reached a high-high level in the EG, while only 50% did in the CG. It was concluded that the flipped classroom method has a positive influence on learning calorimetry.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Edwin Fernando Elizalde-Paredes, Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador

Licenciado en Ciencias de la Educación mención Físico Matemáticas, Docente de Física en la Unidad Educativa Fiscomisional La Inmaculada-Loja.

Jorge Santiago Tocto Maldonado, Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador

Máster en Ciencias Matemáticas mención Enseñanza de la Matemática por la Universidad de la Habana. Licenciado en Físico Matemáticas e Ingeniero en Sistemas por la Universidad Nacional de Loja. Becario Senescyt 2012. Docente en la Universidad Nacional de Loja desde 2016.

Jorge Vivanco-Román, Universidad Nacional de Loja | Loja | Ecuador

Titulación de cuarto nivel – maestría. Director de la maestría en Pedagogía de las Matemáticas y la Física, docente investigador de la Universidad Nacional de Loja.

Maura Florinda Guapulema Ocampo, Universidad Técnica Particular de Loja | Loja | Ecuador

Magister en educación mención en enseñanza de la matemática. Docente de la Unidad Educativa Fiscomisional La Inmaculada Loja.

References

Araya-Moya, S. M., Rodríguez Gutiérrez, A. L., Badilla Cárdenas, N. F., & Marchena Moreno, K. C. (2022). El aula invertida como recurso didáctico en el contexto costarricense: estudio de caso sobre su implementación en una institución educativa de secundaria. Revista Educación, 46(1), 1-16. https://doi.org/10.15517/revedu.v46i1.44333

Bajaña Calle, O. A., Palacios Campos, J. S., Villaprado Bajaña, L. A., Alvarado Villamar, V. I., & Almendáriz Manzo, L. G. (2025). La metodología de aula invertida para mejorar el aprendizaje autónomo en Física y Matemática en estudiantes de Bachillerato del Ecuador. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(2), 5823-5834. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i2.17334

Bao, L., & Redish, E. F. (2001). Concentration analysis: A quantitative assessment of student states. American Journal of Physics, 69(1), 1-12. https://doi.org/10.1119/1.1371253

Bautista-Díaz, M., Victoria-Rodríguez, E., Vargas-Estrella, L., & Hernández-Chamosa, C. (2020). Pruebas estadísticas paramétricas y no paramétricas: su clasificación, objetivos y características. Educación y Salud Boletín Científico Instituto de Ciencias de la Salud Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 9(17), 79-81. https://doi.org/10.29057/icsa.v9i17.6293

Bezerra Pacheco, J. (2022). O modelo da sala de aula invertida para a aprendizagem conceitual em termodinâmica básica [Tesis de maestría, Universidade Federal do Amazonas e Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas].

Brundage, M. J., Meltzer, D., & Singh, C. (2025). Investigating the impact of problem properties on introductory and advanced student responses to introductory thermodynamics conceptual problems. Physical Review Physics Education Research, 21(1), 010127. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.21.010127

Cervantes López, M. J., Cruz Casados, J., Sánchez Hernández, D., & Hernández Nieto, U. Z. (2023). Modelo de aula invertida: Validación del instrumento para evaluar la percepción y satisfacción de estudiantes universitarios. Revista de Ciencias Sociales (RCS), 29(2), 229-241.

Chavarría-Giler, V., Silva-Pihuave, G., Anzules-Ballesteros, J., & Naranjo-Vaca, G. (2024). Uso del aula invertida como herramienta pedagógica en la innovación del aprendizaje. Digital Publisher CEIT, 9(4), 557-574. https://doi.org/10.33386/593dp.2024.4.2513

Estévez-Méndez, J. L., Díaz Palencia, J. L., Sánchez Sánchez, A., & Roa González, J. (2024). Evaluación de variables contextuales en la implementación de la metodología Flipped Classroom en educación secundaria. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 27(2), 317–337. https://doi.org/10.5944/ried.27.2.38980

Flor García, M. G., & Obaco Soto, E. E. (2024). Las Metodologías Activas y su Impacto en el Rendimiento Académico de los Estudiantes. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(2), 4172-4190. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.10829

Gomez, T., Luciano, C., Nguyen, T., Villafañe, S., & Groves, M. (2025). Student success and experience in a flipped, senior physical chemistry course spanning before and after the COVID-19 pandemic. Chemistry Education Research and Practice, 26(1), 210–230. https://doi.org/10.1039/D4RP00074A

González Pérez, O., & Trevino, J. (2019). Learning-oriented assessment in action: impact on students of physics for engineering. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 13(4), 1485–1501. https://doi.org/10.1007/s12008-019-00606-2

Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of Physics, 66(1), 64–74. https://doi.org/10.1119/1.18809

Hernández-Sampieri, R., & Mendoza Torres, C. P. (2018). Metodología de la investigación: Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. McGraw-Hill Interamericana.

Instituto Nacional de Evaluación Educativa (INEVAL). (2025). Informe Nacional Ser Estudiante - Nivel de Bachillerato 2023-2024.

Islas-Vargas, L. (2025). Métodos en investigación. Logos Boletín Científico de la Prepa II, 12(23), 23–25. https://doi.org/10.29057/prepa2.v12i23.14039

Jiménez Moreno, J., Contreras Espinoza, I., & López Ornelas, M. (2022). Lo cuantitativo y cualitativo como sustento metodológico en la investigación educativa un análisis epistemológico. Revista Humanidades, 12(2). https://doi.org/10.15517/h.v12i2.51418

Muñoz Jiménez, W., & Tamayo Ancona, M. (2023). Efectos del aula invertida en el rendimiento académico en cursos de Física: una revisión sistemática. EDMETIC, 12(2). https://doi.org/10.21071/edmetic.v12i2.16062

Naciones Unidas. (s. f.). Objetivos de Desarrollo Sostenible. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/education/

Ordóñez Pardo, G. R., Ordóñez Pardo, M. B., Nagua Godoy, J. V., & Pineda Ramírez, C. N. (2024). Aula invertida en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Revista Científica Internacional Arandu UTIC, 11(2), 2035–2052. https://doi.org/10.69639/arandu.v11i2.393

Palau, R., & Fornons, V. (2022). Flipped Learning y su distribución de los tiempos de aprendizaje: Una experiencia en educación secundaria. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 64, 235–264. https://doi.org/10.12795/pixelbit.92948

Peralvo, C., Coque, C., & Carrera, V. (2024). El aula invertida para el desarrollo del aprendizaje autónomo. Ñeque. Revista de Investigación en Ciencias Administrativas y Sociales, 7(19), 712–725. https://doi.org/10.33996/revistaneque.v7i19.170

Pinenla Palaguaray, J. C., Saransig Ramos, G. N., Allauca Tinajero, D. V., Vega Cárdenas, M. E., & Lanchimba Pineida, F. A. (2024). Aula invertida, aprendizaje basado en problemas y gamificación, como metodologías activas en aulas diversas. Revista Científica Retos de la Ciencia, 8(19), 61–72. https://doi.org/10.53877/rc.8.19e.20240901.6

Rodríguez Núñez, J. (2023). El aula invertida como estrategia en la enseñanza híbrida: Una propuesta orientada al desarrollo del aprendizaje activo. Cuaderno de Pedagogía Universitaria, 21(40), 49–58. https://doi.org/10.29197/cpu.v21i40.510

Ros, G., & Rodríguez Laguna, M. (2021). Influencia del aula invertida en la formación científica inicial de Maestros/as: beneficios en el proceso de enseñanza-aprendizaje, actitudes y expectativas hacia las ciencias. Revista de Investigación Educativa, 39(2), 463–482. https://doi.org/10.6018/rie.434131

Salamanca, J. (2022). Influencia de los objetos de aprendizaje en la implementación del aula invertida. Revista Innova Educación, 4(3), 137–150. https://doi.org/10.35622/j.rie.2022.03.009

Silva Camico, A., & Adão Neto, M. (2023). Ensino dos conceitos de calor e temperatura através da combinação da estratégia peer instruction e a sala de aula invertida. En Anais do Simpósio Nacional de Metodologias Ativas na Educação Profissional e Tecnológica (SINMAEPT) (pp. 1-6). https://doi.org/10.29327/1234596.2-18

Toapanta Vargas, E. (2023). El uso del Aula Invertida como estrategia para mejorar el aprendizaje de los estudiantes. Revista Científica Arbitrada Multidisciplinaria PENTACIENCIAS, 5(4), 687–694. https://doi.org/10.59169/pentaciencias.v5i4.777

Vidal Guerrero, T. (2022). Enfoque Cuantitativo: taxonomía desde el nivel de profundidad de la búsqueda del conocimiento. Llalliq, 2(1), 13–27. https://doi.org/10.32911/llalliq.2022.v2.n1.936

Published
2025-11-05
How to Cite
Elizalde-Paredes, E. F., Tocto Maldonado, J. S., Vivanco-Román, J., & Guapulema Ocampo, M. F. (2025). The flipped classroom and its influence on the learning of calorimetry. Religación, 10(48), e2501529. https://doi.org/10.46652/rgn.v10i48.1529