Tema 10: Solución de Problemas PDF

Tema 10: Solución de problemas. Fecha @02/05/2024 Tipo Apuntes Asignatura Pensamiento Revisado 1. ¿Qué es un problema? 💡 La solución de problemas se ve como un proceso o un conjunto de procesos diferenciados dentro del grupo general del pensamiento. No obstante, buena parte de la psicología del sig...

Tema 10: Solución de problemas. Fecha @02/05/2024 Tipo Apuntes Asignatura Pensamiento Revisado 1. ¿Qué es un problema? 💡 La solución de problemas se ve como un proceso o un conjunto de procesos diferenciados dentro del grupo general del pensamiento. No obstante, buena parte de la psicología del siglo XX ha equiparado los procesos de solución de problemas con los procesos de pensamiento. En los psicólogos de la Gestalt, por su parte, se puede observar que el «verdadero pensamiento», el pensamiento productivo, se produce en el momento en que se crea una solución nueva para un problema a partir de la reorganización de sus elementos. Es más, para autores como Mayer (1983/1992) «el pensamiento es lo que sucede cuando una persona resuelve un problema, es decir, produce un comportamiento que mueve al individuo desde el estado dado al estado final o, al menos, cuando trata de lograr ese cambio» En la vida cotidiana nos enfrentamos a problemas de naturaleza muy diferente, desde la declaración de la renta hasta problemas matemáticos. Pero para que exista un problema debe existir algún tipo de laguna o inconsistencia que implique el poner en marcha algún tupo de estrategia o razonamiento inferencial que a una conclusión. Ahora bien, un análisis de la investigación sobre solución de problemas muestra que este concepto ha sido utilizado de una manera más restrictiva en otras ocasiones. Así, una definición clásica empleada para determinar qué tarea constituye un problema y cuál no es la de Duncker (1948), para quien «un problema surge cuando un organismo vivo tiene un objetivo y no sabe cómo conseguirlo». De acuerdo con esta definición, no bastaría con la presencia de una meta u objetivo para que hablemos de problemas. Duncker (1948): Una persona se enfrenta a un problema cuando acepta una tarea pero no sabe de antemano cómo realizarla. No llega con aplicar una serie de conocimientos, sino que implica pensar qué tipo de estrategias se deben poner en marcha. Así, podríamos decir que una situación sólo puede ser concebida como un problema si cumple con dos condiciones. 1. Tiene que existir un reconocimiento de la situación como problemática, bien por la presencia de un objetivo, bien porque necesitemos o queramos resolverla. En otras palabras, buena parte de la solución de problemas —al menos, su planteamiento— se produciría de forma consciente. 2. Para que la tarea sea un problema, el individuo no debe disponer de procedimientos automáticos o no automáticos, que permitan solucionarla de forma más o menos inmediata, sin mediar una planificación consciente o una reflexión previa. Por tanto, podríamos afirmar que la asunción de una tarea como un problema se produce dentro de la conducta consciente y exige, además, algún tipo de estrategia consciente. Desde este punto de vista, podríamos diferenciar «problemas» de «ejercicios»: Un problema se diferenciaría de un ejercicio en que, en este último caso, disponemos de mecanismos que nos llevan de forma inmediata a la solución. Por tanto, es posible que una misma situación constituya un problema Tema 10: Solución de problemas. 1 para una persona y no para otra, bien porque carece de interés por la situación, bien porque posee los mecanismos para resolverla con poca inversión de recursos cognitivos. Razonamiento y solución de problemas están estrechamente relacionados. De hecho, hay autores que definen los procesos de solución de problemas como tipos de razonamiento. Un ejemplo es Holland, quien define el proceso de SP por analogías es un tipo de razonamiento inductivo. A nivel de investigación experimental se plantean líneas claramente diferenciadas. Dentro del proceso de solución de problemas existen dos áreas de investigación diferentes: 1. Investigaciones sobre puzzles: problemas que no requieren de un adversario. Se utilizan principalmente sujetos novatos. 🧠 Los sujetos novatos son aquellos que no tienen un conocimiento amplio en la tarea a realizar. Mientras que los expertos tienen un gran conocimiento 2. Investigaciones sobre juegos: tienen contrincantes. El objetivo es conocer como los expertos resuelven estos juegos y el análisis de las diferencias entre novatos y expertos a la hora de resolver eses juegos. Por ejemplo, a la hora de jugar al ajedrez. Existen cuatro características siempre presentes en el proceso de SP: 1. Pensamiento directivo: requiere de un pensamiento directivo. Partimos de un estado inicial, pasamos a la incertidumbre (pensar en las estrategias que tenemos que llevar a cabo) para acabar en un estado final (solución). Desde esta perspectiva, hay dos tipos de problemas: bien definidos (tienen una estructura clara y una información precisa y contenida en la tarea, como el problema THOG) y mal definidos (el sujeto tiene que buscar más información para alcanzar la solución, no se sabe si esta será correcta, etc. – problemas de tipo social). La investigación se centra en los primeros. 2. El sistema cognitivo del sujeto es limitado: el sujeto tiene una serie de limitaciones estructurales y operacionales que siempre van a estar presentes. 3. Requiere poner en marcha operaciones seriales o secuenciales: los sujetos pasaran a través de distintas fases para llegar a la resolución del problema. 4. Requiere de una representación incompleta de la información: debe existir algún tipo de laguna en el problema que lleve al sujeto a llevar a cabo un razonamiento. Debe existir un estadio de incertidumbre. 2. Fases de la resolución del problema. El proceso de solución de problemas requiere un procesamiento serial, Por lo tanto, se llevarán a cabo una serie de fases: 1. Preparación: tratamos de comprender el problema presentado en la tarea. Una vez comprendido el enunciado se pasa a la segunda fase. Conlleva un análisis e interpretación de los datos disponibles y puede ser más o menos breve dependiendo del tipo del problema o del grado de destreza del sujeto. 2. Producción: se comienza pensar y con la elaboración de estrategias que nos lleven a la resolución del problema y se llega a la solución. 3. Enjuiciamiento o reflexión: analizar si la resolución a la que se llega en la fase anterior cumple con los requisitos de la tarea. 3. Tipos de problemas. Greeno (1978) que plantea la siguiente clasificación de problemas: 1. Problemas de ordenación. 2. Problemas de transformación. Tema 10: Solución de problemas. 2 3. Problemas de inducción de estructuras. Problemas de ordenación. La tarea del sujeto es ordenar una serie de elementos que se dan en la tarea en función de un criterio. Existen principalmente dos tipos: 1. Anagramas: los anagramas consisten en series de letras que se presentan desordenadas para formar una palabra que tenga significado. Ejemplo: CERMESTLOODIOC Si se ordenan las letras, la palabra resultante es: electrodoméstico 2. Problemas criptoaritméticos: el sujeto recibe una serie de letras que debe sustituir por números de forma que la operación aritmética resultante sea correcta. La estrategia es ir saltando columnas, ir dando pasos pequeños para llegar a la solución. Estos problemas suelen requerir que los sujetos busquen un proceso de búsqueda constructiva, es decir, ir elaborando soluciones parciales hasta llegar a la solución final. Ejemplo: Teniendo en cuenta que D = 5 y respetando las reglas de la suma, sustituye cada letra por un dígito entre el 0 y el 9 de tal modo que la suma resultante sea matemáticamente correcta. Cada letra equivale a un dígito y cada dígito se corresponde con una sola letra Problemas de transformación. Al sujeto se le presenta una situación inicial y una meta final. Lo que debe hacer es pensar que tipo de operaciones hay que poner en marcha para pasar de la situación inicial a la final. Ejemplo: 🧠 El problema de los misioneros y caníbales. Tres misioneros y tres caníbales van juntos por la selva y llegan a un río que deben cruzar. El único medio para atravesarlo es una pequeña barca de remos con capacidad para dos personas. Pero existe un pequeño problema: si en un momento hay un mayor número de caníbales que de misioneros en cualquiera de las orillas, se puede asegurar que los caníbales se comerán a el/los misioneros. ¿Cómo deberían pasar las seis personas a la otra orilla sin que nadie sea devorado y realizando el menor número de viajes posible? Problemas de inducción de estructuras. La tarea del sujeto es descubrir analogías estructurales entre elementos que pertenecen a campos o dominios totalmente diferentes. Aunque no está claro cuáles son los procesos que se ponen en marcha, uno de ellos si se conoce: el encontrar relaciones de similitud. 1. Analogías verbales: son tareas que responden al patrón A es a B como C es a D. El sujeto debe encontrar un término incógnito D que establezca una relación similar como la establecida entre A y B con el término C. El DAT-VR es un programa que se utiliza en investigación y que presenta ítems como el siguiente para conocer cómo los sujetos razonan con analogías verbales. Beber es a agua como comer es a… a. Desayuno. Tema 10: Solución de problemas. 3 b. Pan. c. Cena. d. Vino. 2. Analogías complejas: Existe una línea de investigación, encabezada por Gick y Holyoak, que se centra en el descubrimiento de analogías entre elementos de dominios dispares. Se inició en los 80 a través de la utilización del problema del tumor inoperable o de las radiaciones (Duncker, 1945) 🧠 El problema del tumor. Suponga que es médico y tiene un paciente con un tumor maligno en el estómago. Es imposible operar al paciente, pero a menos que el tumor sea destruido el paciente morirá. Existe un tipo de rayos que pueden emplearse para destruir el tumor. Si los rayos alcanzan el tumor todos a la vez con una intensidad suficientemente alta, el tumor será destruido. Desgraciadamente, con tal intensidad, también se destruirán los tejidos sanos que los rayos deben atravesar para alcanzar el tumor. Con intensidades más bajas los rayos son inofensivos para los tejidos sanos, pero tampoco afectarán al tumor. ¿Qué tipo de procedimiento deberá usarse para destruir el tumor con los rayos, evitando al mismo tiempo la destrucción del tejido sano? Por lo tanto, la resolución de problemas por analogías complejas se basa en la utilización de la solución conocida de un problema como modelo para resolver el problema con el que está trabajando. En base a este problema, Gick y Holyoak idearon el Problema del general o del militar. 🧠 El problema del general. Un general decide atacar la fortaleza para salvar al país de la tiranía. Para lograr éxito se requiere la acción de todas sus tropas al mismo tiempo, pero todas las carreteras de acceso a la fortaleza están minadas, de forma que solo pueden pasar pequeños grupos de personas ya que en caso de intrusión masiva, el ejército saltaría por los aires. El general dividió a su ejercito en pequeños grupos y los distribuyo por las distintas vías de acceso a la fortaleza. Cuando dio la señal , los pelotones avanzaron cuidadosamente y de forma separada hacia la fortaleza. Al llegar a su base, todas las tropas atacaron con la máxima potencia. Por lo tanto, partimos de la presentación de dos problemas pertenecientes a dominios diferentes (la milicia y la medicina) para estudiar este tipo de tareas. El procedimiento que llevaron a cabo fue el siguiente. Dividieron a una muestra de participantes en los siguientes grupos: Grupo A: Se le presentaba el problema del tumor inoperable y debían resolverlo. Grupo B: antes de la resolución del problema de Duncker se les presentó el problema del general y se les instruía para la resolución de la tarea del tumor inoperable en base al problema del general. Se trataba de saber si los participantes de Grupo B eran capaces de establecer esta analogía entre problemas para la resolución del problema del tumor. Los resultados fueron que, del grupo A, sólo el 10% llegaban a la respuesta correcta en la tarea. Del grupo B el 75% de los sujetos llegaban a la respuesta correcta, pero había que darles la instrucción explícita de que se utilizase el problema para resolver el segundo. Esto deja entrever que nos cuesta detectar analogías: 1. Tendemos a centrarnos a encontrar semejanzas a nivel superficial en vez de estructura. 2. Tendemos a centrarnos en el contenido del problema, en lugar de abstraer similitudes a nivel de estructura del problema Tema 10: Solución de problemas. 4 Estos tres tipos de problemas son problemas bien definidos, pero también existen problemas de tipo social (Voss y Cols, 1983) que son problemas mal definidos. 4. Solución de problemas: la Escuela de la Gestalt. La Escuela de la Gestalt. Recordemos algunas de las característica de la Escuela de la Gestalt: ¿Qué es el pensamiento para los de la Gestalt? 📖 💡 Un proceso de resolución de tensiones en el que en un momento de insight, de comprensión súbita, el sujeto elimina la fijeza funcional y llega a la solución. Para los psicólogos de la Gestalt, el «verdadero pensamiento» es el pensamiento productivo, es decir, el que se produce en el momento en que se crea una solución nueva para un problema a partir de la reorganización de sus elementos (Wertheimer, 1945). El pensamiento reproductivo, en cambio, se usa cuando aplicamos mecánicamente una solución ya conocida. Por tanto, el pensamiento productivo supone la aparición del insight o comprensión súbita, mientras que el reproductivo implica la utilización de mecanismos de ensayo y error. Resumen de las principales aportaciones: Pensamiento como un proceso secuencial o serial: tiene lugar por etapas y el contexto juega un papel fundamental. La comprensión de un problema no puede darse al margen del contexto o la estructura general en la que está inmerso, ya que los sujetos, en cuanto poseen alguna experiencia con un determinado tipo de situaciones, tienden a formar representaciones globales y, por lo tanto, la introducción de cualquier nuevo elemento supone una reestructuración de lo que ya se conoce. Debe existir una reestructuración perceptiva o gestalten. El pensamiento es un proceso de arriba-abajo: un proceso global o molar y propositivo (que tiene objetivo). Adoptan un enfoque molar o global para el estudio del pensamiento, enfocándose en lo general (el enfoque molecular se reduce a elementos básicos, pro ejemplo el planteamiento conductista o constructivista). Concepto de fijeza funcional y la caja de Duncker. Duncker estudió las principales dificultades que los sujetos pueden encontrar para alcanzar la comprensión súbita, definiendo el concepto de fijeza funcional: “Una especie de bloqueo mental que impide a los sujetos darse cuenta de que un determinado objeto puede tener una función diferente a la más habitual”. Los trabajos gestaltistas sobre el pensamiento suelen recibir la crítica de que sus conceptos fundamentales son ambiguos y no forman parte de una teoría bien estructurada, a partir de la cual pueden formarse hipótesis precisas. No podemos olvidar que la Gestalt surgió en la antigua Alemania nazi. Muchos de los gestaltistas eran judíos y, por lo tanto, fueron perseguidos y obligados a emigrar hacía países (como EEUU) en el que ya se había implantado otro paradigma de investigación (el conductismo). Dejando esto a un lado, los trabajos de la Escuela de la Gestalt, a principios de siglo XX y dentro de la tradición psicológica europea, fueron pioneros en el estudio de la conducta de solución de problemas. Estos trabajos concebían la solución de problemas como un proceso de reorganización de los elementos de la tarea o de reestructuración perceptiva. La Gestalt consideraba que la resolución de un problema es discontinua: recorre una secuencia de etapas fijas cualitativamente diferentes (preparación, incubación, iluminación y verificación), caracterizadas, cada una de ellas, por procesos mentales distintos. Tema 10: Solución de problemas. 5 Trabajos posteriores, enmarcados tanto en el enfoque del procesamiento de la información como en el paradigma de expertos/novatos, han demostrado, en cambio, que resolver un problema es una tarea continua y acumulativa. La teoría del procesamiento de la información (Newell y Simon, 1972). Tenían como objetivo el estudio del proceso de solución de problemas a través de tareas bien definidas (como el juego del ajedrez) y planteando que existen tres elementos fundamentales en el proceso de solución de problemas, siendo el resultado final dependiente de la interacción entre estos tres elementos. 1. Sistema de procesamiento de la información del sujeto: adaptativo, flexible, actúa de manera serial o secuencial y limitado. 2. Medio ambiente de la tarea: características objetivas del problema (tal y como las describe el experimentados) 3. Espacio problema: forma de interpretar y representar el ambiente de la tarea. Cuanto más fielmente pueda representar el medio ambiente de la tarea, más probabilidades tendrá de alcanzar la solución correcta de la tarea. Para conocer el espacio problema se emplean los autoinformes verbales o protocolos verbales: el sujeto tiene que ir diciendo en voz alta lo que está pensando en el mismo momento en que se desarrolla la tarea, de tal modo que, así, el investigador conoce lo que pasa en la MCP del sujeto mientras desarrolla la tarea. En palabras de Newell y Simon: El espacio del problema es el conjunto de todos los estados o todas las secuencias posibles de operaciones. Unos problemas poseen un espacio del problema con un número finito de estados alcanzables y de operaciones realizables (por ejemplo, el problema «Misioneros y caníbales» o el de la «Torre de Hanoi» con pocos discos), mientras que, en otros, el número es muy grande o ilimitado (por ejemplo, el problema criptoaritmético «Donald + Gerald» o una partida de ajedrez). El sistema de procesamiento de la información le permitirá al sujeto detectar las características invariantes del problema, pero no será capaz de detectar todos (dada la limitación del MCP Y MO). Aún así, serán suficientes para la resolución del problema. Por otro lado, el medio ambiente determinará el espacio problema y la estructura del espacio problema determinará las estrategias utilizadas para las solución del problema. Estrategias de solución de problemas. Con el objetivo de establecer los principios y los procesos generales que subyacen a la solución de problemas, los trabajos del enfoque del procesamiento de la información han empleado problemas sin contenido específico, generalmente bien definidos, para los cuales no se requiere una formación o un entrenamiento especializado. En concreto, estos autores utilizaron el juego del ajedrez para sus investigaciones. Así, Newell y Simon establecen una diferenciación en dos tipos de estrategias: Algoritmos: son métodos que garantizan la solución de un problema, pues generan un espacio del problema exhaustivo y seleccionan la alternativa mejor. Por ejemplo, si estamos jugando una partida de ajedrez y nos toca mover, aplicar un algoritmo sería generar todos los posibles movimientos de las figuras que están en el tablero de ajedrez y analizar sus consecuencias. Es decir, recorremos todo el espacio del problema hasta dar con la solución, pero no reducimos el espacio del problema. Por tanto, los algoritmos tienen la desventaja de que, en ocasiones, debido a la amplitud del espacio del problema, pueden consumir mucho tiempo, por lo que no siempre es aconsejable emplearlos. Heurísticos: son atajos o búsquedas selectivas que permiten un acceso rápido a la solución, reduciendo el número de estados del espacio del problema. Son reglas de condición-acción. Por ejemplo, en el caso de la partida de ajedrez nos podemos guiar por el heurístico de «salvar la reina amenazada» o «desarrollar una buena estructura de peones», lo cual reduce sensiblemente el número de movimientos analizables. Los heurísticos se van desarrollando a partir de nuestra experiencia y nuestra práctica en la solución de problemas. Consumen poco tiempo, pero no garantizan la solución del problema. Tema 10: Solución de problemas. 6 Los heurísticos se pueden implantar en un programa de ordenador para simular los procesos de solución de problemas del ser humano (simulación por ordenador). Un ejemplo de esto es el GPS (General Problem Solver. Newell, Shaw y Simon, 1957). Es una maquina capaz de resolver problemas sencillo que pueden ser expresados de manera formal, no resolución de problemas del mundo real. Se ha aplicado a la resolución del problema de la Torre de Hanoi. 🧠 El problema de la Torre de Hanoi. Hay tres pivotes, A, B y C, y tres (o más) discos de diferentes tamaños. En el pivote A, tenemos los discos apilados por orden de tamaño de mayor a menor, es decir, el mayor abajo y el menor arriba. El problema consiste en trasladar todos los discos del pivote A al C en el menor número posible de movimientos. Los discos sólo se pueden mover de uno en uno y sin colocar ninguno encima de otro de menor tamaño. El pivote B puede emplearse para los movimientos intermedios. *Recordar lo que decía Herbert Simon de la racionalidad humana: El psicólogo cognitivo H. Simon afirma que nuestra racionalidad se ve limitada por nuestra capacidad de procesamiento, por lo tanto, las personas tratamos de tomar decisiones racionales dentro de esta capacidad, mas es una racionalidad limitada. 5. Métodos de estudio en el proceso de solución del problema. Sabemos que hoy en día el estudio del pensamiento se enmarca en el paradigma cognitivo y PI por lo que, la metodología por excelencia será la metodología experimental. Es decir, diseño de investigaciones experimentales, manipulación de VI y utilización de VD e índices de medida, etc. Otra metodología que se utilizan son los protocolos verbales o autoinformes verbales. Consiste en que el sujeto experimental tiene ir explicando lo que esta pensando mientras que está resolviendo la tarea. Después esto analizado por el experimentador en términos de operaciones y estrategias utilizadas. Fue muy criticado por ser de tipo introspectivo (porque nos tenemos que ir fiando de lo que dice el sujeto), sin embargo, realmente cuando se habla de introspección, en la historia de la psicología se han utilizado distintos tipos de introspección, por ejemplo: Autoobservación introspecctiva de Wundt: le presentaba a los sujetos distintos estímulos y los sujetos debían expresar de manera objetiva los procesos por los que había pasado durante la presentación del estímulo, una vez que este había finalizado La autoobservación retrospectiva (entrevista clínica): el sujeto debe ir contando su experiencia cercana sin ser esencialmente objetiva. Protocolos verbales o autoinformes verbales: utilizada en psicología cognitiva. Como comentábamos anteriormente, una de las principales polémicas que se dio en el estudio del pensamiento es el hecho de si el pensamiento utiliza o no imágenes. Otra de las polémicas presentes en la psicología fueron las de los informes verbales, si los datos obtenidos con estos eran fiables o no. Ante esta polémica destacamos las siguientes posturas: Nisbett y Wilson: este tipo de metodología es cuestionable por la existencia de procesos no conscientes en el pensamiento de los que no podemos informar. Tema 10: Solución de problemas. 7 Ericson y Simon: defienden esta técnica porque afirman que es la única forma que tiene el experimentador de saber que está pasando en la MCP del sujeto en el momento de la realización de la tarea cognitiva. Es una metodología útil y puede usarse apoyada en otras. La tercera metodología sería la simulación por ordenador e IA: Por ordenador: se modela a través de un programa de ordenador como el sujeto resuelve una tarea. Este se basa en incluir en el ordenador una serie de reglas, llamadas reglas de producción, previamente elaboradas, para ver cómo el sujeto humano resuelve esta tarea. P.ej: la torre de Hanoi. IA: busca resolver la tarea de la forma más rápida y eficaz, no modelar la resolución humana de la tarea. Ejemplo: el programa Deep Blue (programa de ajedrez que jugó contra un jugador humano). 6. Solución de problemas y conocimiento experto. Un experto es un sujeto que tiene un elevado nivel de conocimientos en un ámbito o dominio determinado. Su antónimo son los novatos. Una de las líneas fundamentales de investigación consistió en analizar la diferencia entre sujetos novatos y expertos a la hora de enfrentarse a la resolución de problemas. Al parecer, no existe ninguna habilidad cognitiva distinta, sino que es la misma, pero con dos niveles, se diferencian en: Cantidad de información que son capaces de almacenar en la MLP: mayor en los sujetos expertos. Cómo pueden organizar y emplear esa información: más eficiente en los sujetos expertos. Por tanto, los expertos almacenan una mayor cantidad en la MLP y la organizan y emplean de manera distinta y más eficiente. Los sistemas expertos son programas de ordenador basado en conocimientos muy específicos de un dominio determinado para resolver tareas muy específicas. Su objetivo es implantar el conocimiento experto humano para ayudar al humano a resolver dichos problemas, sin sustituirlo. Por ejemplo, en el ámbito de diagnóstico médico, en la declaración de la renta. Son programas muy costosos, que requieren mucho tiempo, pero muy útiles para ayudar al sujeto humano. Su principal problema es que el sistema experto no puede emplear su propio conocimiento del mundo a la hora de resolver el problema, como sí puede hacer un sujeto humano. (Es necesario distinguir sujeto experto de sistema experto.) Ventajas y limitaciones de los sistemas expertos. Ventajas Limitaciones Trabajan con grandes cantidades de información Se basan en conocimientos muy específicos y restringidos. Analiza toda la información a gran velocidad. Son no flexibles. Útiles para personas no especializadas Muy costosos, pero se utilizan de forma frecuente No pueden recurrir al conocimiento general ni al sentido común para resolver el problema. P.ej: Programas de traducción (en función del contexto los humanos somos capaces de establecer mejor cuales son las palabras a elegir. ) No entienden de estrategias a largo plazo. Tema 10: Solución de problemas. 8