Este estudio examinó la influencia de los cubos químicos, modelos tridimensionales que representan los elementos de la Tabla Periódica, en el aprendizaje significativo de los estudiantes de educación secundaria. Con un enfoque cuantitativo aplicado y un diseño pre-experimental de pretest-postest en un solo grupo, se trabajó con 30 alumnos seleccionados por conveniencia de una población de 137. Para medir el desempeño se aplicó una prueba mixta de 30 ítems cuya validez de contenido alcanzó 0,903 y cuya confiabilidad, estimada mediante el coeficiente α de Cronbach, fue de 0,839. Tras comprobar la normalidad de los datos, las puntuaciones se contrastaron mediante la prueba t de Student para muestras relacionadas (α = 0,05). Los resultados revelaron un rendimiento inicial deficiente —calificaciones entre 0 y 10 puntos— y una mejora significativa después de la intervención, desplazando las puntuaciones al rango de suficiencia, buen desempeño y excelencia (11-20 puntos). La diferencia media entre pretest y postest resultó estadísticamente significativa, lo que corrobora tanto la hipótesis general como las específicas del trabajo. En consecuencia, los cubos químicos se confirman como un recurso didáctico eficaz para potenciar la comprensión profunda de la Tabla Periódica, estimular la integración de conceptos con fenómenos cotidianos y fortalecer habilidades conceptuales y procedimentales. Se recomienda su incorporación en la enseñanza de Ciencia y Tecnología como estrategia para enriquecer el aprendizaje de la química en el nivel secundario.