A aprendizagem invertida (AI) tem se destacado como uma abordagem promissora no campo do Ensino de Química. Neste artigo, exploramos os principais aspectos de uma intervenção pedagógica destinada a analisar a complexidade da implementação da AI na disciplina de Química Geral do curso de Licenciatura em Química da Universidade Federal do Piauí - UFPI. Nosso objetivo fundamental foi investigar como a aplicação de um método didático estruturado, repleto de atividades dinâmicas, pode não apenas facilitar a adoção da aprendizagem invertida em sala, mas também aprimorar o desempenho argumentativo dos alunos, um elemento crítico no ensino da química. Em termos metodológicos, este artigo segue uma abordagem qualitativa, enquadrando-se na natureza de um estudo de caso. Nossa pesquisa se concentrou na identificação do perfil dos participantes envolvidos no experimento e na análise da evolução de suas habilidades argumentativas ao longo da disciplina. A análise dos dados coletados revelou resultados interessantes. Observamos um aumento significativo na participação ativa dos alunos, à medida que sua resistência inicial em relação à AI diminuiu. Além disso, o número de desistências durante o semestre diminuiu substancialmente, evidenciando um maior comprometimento dos alunos com o conteúdo. Isso, de certa forma, destaca a eficácia da aprendizagem invertida como estratégia para manter o engajamento dos alunos e melhorar seus resultados acadêmicos. Os aspectos analisados foram agrupados em dimensões e categorias, fornecendo uma compreensão mais abrangente dos benefícios da implementação da AI no Ensino de Química. Portanto, acreditamos que este estudo contribui para a crescente literatura sobre a aprendizagem invertida, demonstrando seu potencial para transformar a experiência de ensino e aprendizagem nas disciplinas de Química Geral, uma vez que esses dados sustentam a adoção da AI como uma estratégia pedagógica inovadora no Ensino de Química.