Resolución de problemas por Estrategias Heurísticas.

INTRODUCCIÓN

Antes de empezar  a hablar de las diferentes estrategias que existen, me gustaría  comentar tanto  lo que es un problema como lo que es un  modelo de resolución.

¿Qué es un buen problema?

1.- Representa  un desafío para quien lo intenta resolver.

2.- No deja bloqueado de entrada a quien lo ha de resolver.

3.- Tiene interés por sí mismo.

4.- Estimula en quien  lo resuelve el deseo de proponerlo a otras personas.

5.- Proporciona al resolverlo un determinado placer difícil de explicar pero agradable.

La resolución del problema es el proceso de ataque de ese problema:  aceptar el desafío, formular preguntas, clarificar el objetivo, definir y ejecutar el plan de acción  y evaluar la solución. Llevará consigo el uso de la heurística, pero no de una manera predecible, por que si la heurística pudiera ser  prescrita de antemano, entonces ella se convertiría en algoritmo y el problema en ejercicio.

En la resolución de problemas  podemos servirnos de modelos o guías que nos faciliten el camino que debemos recorrer a lo largo de todo el proceso de resolución.

Existen  varios modelos de resolución de problemas pero sólo voy a comentar el de un gran matemático llamado Miguel de Guzmán (sí os interesan otros os puedo dar bibliografía)

La finalidad de éste modelo consiste en adquirir unos cuantos hábitos mentales que capaciten para un manejo eficaz de los problemas. Si dichos hábitos son sanos, la actividad mental será un ejercicio menos costoso, suave e incluso placentero.

Para pensar mejor es bueno:

1.- Tener un modelo al que ajustarse.

2.- Hacer mucha práctica de pensar, tratando de ajustarla a dicho modelo.

3.- Tener una forma de examinar nuestro proceso, pues sucede con frecuencia que sólo interesa el resultado de un problema y no su proceso de resolución.

En esquema éste modelo se basa en cuatro fases:

1ª.- Familiarización con el problema.

2ª.- Búsqueda de estrategias.

3ª.- Llevar adelante la estrategia.

4ª.- Revisar el proceso y sacar conclusiones de él.

En la primera fase intentaremos sacar todo el mensaje contenido en el enunciado mirando el problema pausadamente y con tranquilidad para saber claramente cuál es la situación de partida, cuál la de llegada y lo que hay que lograr.

En la segunda fase, se debe tratar de acumular distintas formas de ataque del problema. Se trata de que fluyan de la mente  muchas ideas, aunque en principio  puedan parecer descabelladas, en ocasiones las más estrafalarias pueden resultar las mejores.

Para facilitar el flujo de ideas posibles, nos podemos ejercitar en la práctica de unas cuantas normas generales, que permiten construir diversas estrategias en la resolución de problemas.

En la tercera fase, es el momento de juzgar de entre todas las estrategias que han surgido, aquella o aquellas que tengan más probabilidad de éxito. Después de elegir una la llevamos adelante con decisión y si no nos condujera a buen puerto volveríamos a la fase anterior de búsqueda de estrategias hasta conseguir dar con la o las adecuadas que nos conduzcan a la solución.

En la cuarta fase, ya se ha decidido finalizar el trabajo sobre la resolución del problema que nos ocupa, no importa mucho que se haya resuelto o no; a veces se aprende más de los problemas intentados con interés y tesón… y no resueltos, que de los que se resuelven casi a primera vista.

El objetivo que se pretende, que es tratar de mejorar los procesos de pensamiento en la resolución de problemas,  puede quedar perfectamente realizado tanto en un caso como en el otro.

Lo que sí es muy importante para conseguir el objetivo, es la reflexión profunda sobre la marcha que se ha seguido.

Esta fase del proceso puede ser la más provechosa de todas… y la que con más frecuencia olvidamos de realizar.

Para poder realizar con éxito la segunda fase del modelo de resolución de problemas, nos centraremos en lo siguiente:

ESTRATEGIAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS: DESCRIPCIÓN Y EJEMPLOS

Las estrategias nos permiten transformar el problema en una situación más sencilla y que sepamos resolver.

Es conveniente y necesario a la hora de resolver problemas, conocer las posibles estrategias o herramientas heurísticas que existen. Estas son:

1.- ANALOGÍA O SEMEJANZA.

2.- SIMPLIFICAR, PARTICULARIZAR.

3.- ORGANIZACIÓN, CODIFICACIÓN.

       -Técnicas asociadas: Esquema, Notación, Lenguaje, Figura, Diagrama, Gráfico, Modelos manipulativos.

4.- ENSAYO Y ERROR.

5.- RAZONAMIENTO REGRESIVO.     

A continuación vamos a describir de forma detenida alguna de estas estrategias. Se debe tener en cuenta que muy pocos problemas se resuelven utilizando una única estrategia, en general se necesitará la utilización de varias.

1.- ANALOGÍA O SEMEJANZA:      

Consiste en la búsqueda de semejanzas (parecidos, relaciones, similitudes) en el “archivo” de la experiencia, con casos, problemas, juegos etc. que ya se hayan resuelto.

A veces, ante la situación que nos ocupa, nos podemos preguntar:

                 – ¿A qué nos recuerda?

                 – ¿Es como aquella otra?

Es muy bueno, a  fin de encontrar un buen asidero que nos proporcione confianza, buscar situaciones semejantes a la propuesta. Al hacerlo, probablemente, surgirán procedimientos de ataque de dichas situaciones semejantes, que nos proporcionarán estrategias válidas para la que nos ocupa.

Esta búsqueda, será más fácil cuanta más experiencia tengamos en la resolución de problemas.

Esta estrategia suele ir asociada a la particularización y a la generalización.

 

2.- SIMPLIFICAR, PARTICULARIZAR:

 

Consiste en pasar de la consideración de un conjunto de objetos dado a considerar un conjunto más pequeño (o incluso un solo objeto) contenido en el conjunto dado.

Particularizar, significa simplificar el problema haciéndolo más concreto y específico, hasta que sea posible hacer algún progreso.

A veces te encuentras con un problema que resulta difícil por su tamaño, por tener demasiados elementos que lo hacen enrevesado y oscuro. En este caso se puede empezar construyendo un problema semejante más sencillo, tratar de resolverlo y luego proceder a complicarlo hasta llegar al propuesto inicialmente.

Otras veces el problema visto en su conjunto resulta inabordable, entonces para empezar se puede abordar una parte de él que parezca más simple.

Es una de las mejores estrategias para los principiantes, pues sirve para adquirir confianza y en otros casos proporciona ayuda en los atascos y bloqueos y nos permite manipulando los datos entrar en materia.

Se utiliza en la técnica de demostración lógica denominada  “contraejemplo”: basta encontrar una sola excepción para refutar de forma irrevocable lo que pretende ser una regla o una afirmación de carácter general.

La particularización puede hacerse al azar  para entender el significado del problema o de forma sistemática para preparar el terreno hacia la generalización.

Acude a ésta estrategia cuando no poseas ninguna idea que te haga prosperar, ya que en múltiples ocasiones te permitirá lograr un avance.

Puede ir relacionada con otras estrategias como : Generalización, Modificación del problema, Experimentación.

3.- ORGANIZACIÓN, CODIFICACIÓN:

La organización, en general, consiste en adoptar un enfoque sistemático del problema. Suele ser de gran ayuda enfocar el problema en términos de tres componentes fundamentales: antecedentes (origen y datos), el objetivo y las operaciones que pueden realizarse en el ámbito del problema.

Las técnicas asociadas a la organización, pasan por realizar: símbolos apropiados, croquis, gráficos, figuras, diagramas y esquemas. Estos símbolos o dibujos no se reservan al uso exclusivo de la Geometría; una figura o gráfico puede ayudar considerablemente en todo tipo de problemas, que nada tienen de geométrico, ya que las figuras trazadas sobre el papel son fáciles de hacer, fáciles de conocer y fáciles de recordar.

Las figuras que te fabriques del problema deben incorporar, de alguna forma sencilla, los datos relevantes  y suprimir los superfluos que pueden conducir a confusión. De ésta forma pueden quedar resaltadas visualmente las relaciones entre los aspectos más importantes del problema y de ahí muy a menudo se desprenden luces que clarifican sustancialmente la situación.

Una buena organización suele ir asociada con  la elección de una notación o código que organice la búsqueda de posibles caminos  hacia la solución.

Las diferentes notaciones y códigos nos conducen a utilizar un determinado lenguaje.- Los lenguajes que resultan útiles en la resolución de problemas son: El lenguaje de la lógica, el de las Matemáticas (geométrico, algebraico, analítico, probabilístico  etc.), el analógico (modelos, manipulaciones etc. ) y el imaginativo o pictórico (figuras, esquemas, diagramas etc.).  

4.-ENSAYO Y ERROR

Consiste en realizar los siguientes pasos:

1.-Elegir un valor (resultado, operación o propiedad) posible.

2.-Llevar a cabo con éste valor las condiciones indicadas por el problema.

3.-Probar si hemos alcanzado el objetivo buscado.

5.- RAZONAMIENTO REGRESIVO:

Una técnica muy común y fértil del pensamiento matemático consiste en suponer el problema resuelto y trabajar desde el principio con su solución como si fuera un elemento conocido. Este método es muy común en álgebra elemental.

Cuando suponemos el problema resuelto, lo más común es remontar desde la situación final a la inicial, recorriendo de forma inversa el que luego será el proceso de resolución.

Conclusión: Hemos visto diversas estrategias heurísticas que deberán ser utilizadas para atacar un problema. Muchas veces tendremos que hacer uso de una combinación de estrategias y sobre todo, de mucha mucha paciencia. 😉