El presente Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo principal diseñar, dentro del contexto de una programación anual, una situación de aprendizaje para trabajar el álgebra en Matemáticas A de 4º de Educación Secundaria Obligatoria utilizando aprendizaje cooperativo, aula invertida y gamificación. Para alcanzarlo, se ha realizado una revisión bibliográfica de literatura científica reciente y se ha aplicado el marco legislativo vigente en la Comunidad Autónoma de Euskadi, que es una concreción de la normativa estatal. Como resultado, se presenta una situación de aprendizaje de nueve sesiones centrada en ecuaciones y sistemas de ecuaciones, contextualizada en una programación anual de carácter competencial y motivador. Se concluye que adoptar un enfoque constructivista, emplear metodologías activas y contextualizar los saberes son aspectos esenciales para alcanzar aprendizajes significativos. Asimismo, convertir al alumno en protagonista del proceso de enseñanza-aprendizaje y entender la repercusión de la dimensión socioafectiva resultan determinantes para lograr el desarrollo integral del alumnado.