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7.3: Resolución de problemas

  • Page ID
    149276
    • Rose M. Spielman, William J. Jenkins, Marilyn D. Lovett, et al.
    • OpenStax
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    Objetivos de aprendizaje
    • Describir estrategias de resolución de problemas
    • Definir algoritmo y heurística
    • Explicar algunos obstáculos comunes para la resolución efectiva de problemas y la toma de decisiones

    Las personas enfrentan problemas todos los días, generalmente, múltiples problemas a lo largo del día. En ocasiones estos problemas son sencillos: Para duplicar una receta de masa de pizza, por ejemplo, todo lo que se requiere es que se duplique cada ingrediente de la receta. A veces, sin embargo, los problemas que encontramos son más complejos. Por ejemplo, digamos que tienes un plazo de trabajo, y debes enviar por correo una copia impresa de un reporte a tu supervisor antes del final del día hábil. El reporte es sensible al tiempo y debe ser enviado de la noche a la mañana. Anoche terminaste el reporte, pero tu impresora no funcionará hoy. ¿Qué debes hacer? Primero, es necesario identificar el problema y luego aplicar una estrategia para resolverlo.

    Estrategias de resolución de problemas

    Cuando se le presenta un problema, ya sea un problema matemático complejo o una impresora rota, ¿cómo lo resuelve? Antes de encontrar una solución al problema, primero se debe identificar claramente el problema. Después de eso, se puede aplicar una de las muchas estrategias de resolución de problemas, ojalá resulte en una solución.

    Una estrategia de resolución de problemas es un plan de acción utilizado para encontrar una solución. Diferentes estrategias tienen diferentes planes de acción asociados a ellas (Cuadro 7.2). Por ejemplo, una estrategia bien conocida es el ensayo y error. El viejo adagio, “Si al principio no tienes éxito, inténtalo, inténtalo de nuevo” describe el ensayo y error. En términos de su impresora rota, podría intentar verificar los niveles de tinta, y si eso no funciona, podría verificar para asegurarse de que la bandeja de papel no esté atascada. O tal vez la impresora no esté realmente conectada a su computadora portátil. Al usar prueba y error, seguirías probando diferentes soluciones hasta que resolvieras tu problema. Aunque el ensayo y error no suele ser una de las estrategias más eficientes en el tiempo, es una estrategia de uso común.

    Estrategias de resolución de problemas
    Método Descripción Ejemplo
    Prueba y error Continuar probando diferentes soluciones hasta que se solucione el problema Reiniciar el teléfono, apagar WiFi, apagar el bluetooth para determinar por qué tu teléfono está funcionando mal
    Algorithm Fórmula paso a paso para resolver problemas Manual de instrucciones para instalar software nuevo en su computadora
    Heurística Marco general de resolución de problemas Trabajando hacia atrás; rompiendo una tarea en pasos

    Cuadro 7.2

    Otro tipo de estrategia es un algoritmo. Un algoritmo es una fórmula de resolución de problemas que le proporciona instrucciones paso a paso utilizadas para lograr el resultado deseado (Kahneman, 2011). Se puede pensar en un algoritmo como una receta con instrucciones muy detalladas que producen el mismo resultado cada vez que se realizan. Los algoritmos se utilizan con frecuencia en nuestra vida cotidiana, especialmente en la informática. Cuando ejecutas una búsqueda en Internet, los motores de búsqueda como Google utilizan algoritmos para decidir qué entradas aparecerán primero en tu lista de resultados. Facebook también utiliza algoritmos para decidir qué publicaciones mostrar en tu fuente de noticias. ¿Se pueden identificar otras situaciones en las que se utilizan algoritmos?

    Una heurística es otro tipo de estrategia de resolución de problemas. Si bien se debe seguir un algoritmo exactamente para producir un resultado correcto, una heurística es un marco general de resolución de problemas (Tversky y Kahneman, 1974). Se puede pensar en estos como atajos mentales que se utilizan para resolver problemas. Una “regla general” es un ejemplo de una heurística. Tal regla le ahorra tiempo y energía a la persona a la hora de tomar una decisión, pero a pesar de sus características de ahorro de tiempo, no siempre es el mejor método para tomar una decisión racional. Se utilizan diferentes tipos de heurística en diferentes tipos de situaciones, pero el impulso de usar una heurística ocurre cuando se cumple una de las cinco condiciones (Pratkanis, 1989):

    • Cuando uno se enfrenta a demasiada información
    • Cuando el tiempo para tomar una decisión es limitado
    • Cuando la decisión a tomar no es importante
    • Cuando hay acceso a muy poca información para usar en la toma de la decisión
    • Cuando una heurística apropiada pasa a venir a la mente en un mismo momento

    Trabajar al revés es una heurística útil en la que comienzas a resolver el problema enfocándote en el resultado final. Considera este ejemplo: Vives en Washington, D.C. y has sido invitado a una boda a las 4 PM del sábado en Filadelfia. Sabiendo que la Interestatal 95 tiende a retroceder cualquier día de la semana, es necesario que planifique su ruta y cronometrar en consecuencia su salida. Si quieres estar en el servicio de bodas antes de las 3:30 PM, y se necesitan 2.5 horas para llegar a Filadelfia sin tránsito, ¿a qué hora deberías salir de tu casa? Usas la heurística de trabajo al revés para planificar los eventos de tu día de forma regular, probablemente sin siquiera pensarlo.

    Otra heurística útil es la práctica de lograr una meta o tarea grande dividiéndola en una serie de pasos más pequeños. Los estudiantes suelen utilizar este método común para completar un gran proyecto de investigación o ensayo largo para la escuela. Por ejemplo, los estudiantes suelen hacer una lluvia de ideas, desarrollar una tesis o tema principal, investigar el tema elegido, organizar su información en un esquema, escribir un borrador aproximado, revisar y editar el borrador aproximado, desarrollar un borrador final, organizar la lista de referencias y revisar su trabajo antes de entregar el proyecto. La gran tarea se vuelve menos abrumadora cuando se descompone en una serie de pequeños pasos.

    CONEXIÓN DIARIA: Resolver

    Las habilidades de resolución de problemas pueden mejorar con la práctica. Muchas personas se desafían a sí mismas todos los días con acertijos y otros ejercicios mentales para agudizar sus habilidades de resolución de problemas. Los rompecabezas de sudoku aparecen diariamente en la mayoría de los periódicos. Por lo general, un rompecabezas de sudoku es una cuadrícula de 9×9. El sudoku simple a continuación (Figura 7.7) es una cuadrícula 4×4. Para resolver el rompecabezas, rellena las cajas vacías con un solo dígito: 1, 2, 3 o 4. Aquí están las reglas: Los números deben sumar 10 en cada casilla en negrilla, cada fila y cada columna; sin embargo, cada dígito solo puede aparecer una vez en una casilla, fila y columna en negritas. Tiempo a ti mismo mientras resuelves este rompecabezas y compara tu tiempo con un compañero de clase.

    Se muestra un rompecabezas Sudoku de cuatro columnas por cuatro filas. La celda superior izquierda contiene el número 3. La celda superior derecha contiene el número 2. La celda inferior derecha contiene el número 1. La celda inferior izquierda contiene el número 4. La celda en la intersección de la segunda fila y la segunda columna contiene el número 4. La celda a la derecha de esa contiene el número 1. La celda debajo de la celda que contiene el número 1 contiene el número 2. La celda a la izquierda de la celda que contiene el número 2 contiene el número 3.
    Figura 7.7 ¿Cuánto tiempo tardaste en resolver este rompecabezas de sudoku? (Puedes ver la respuesta al final de esta sección.)

    Aquí hay otro tipo popular de rompecabezas (Figura 7.8) que desafía tus habilidades de razonamiento espacial. Conecta los nueve puntos con cuatro líneas rectas de conexión sin levantar el lápiz del papel:

    Un contorno de forma cuadrada contiene tres filas y tres columnas de puntos con igual espacio entre ellas.
    Figura\(\PageIndex{2}\): ¿Lo averiguaste? (La respuesta está al final de esta sección.) Una vez que entiendas cómo romper este rompecabezas, no lo olvidarás.

    Eche un vistazo al rompecabezas lógico “Desconcertantes Escalas” a continuación (Figura 7.9). Sam Loyd, un conocido maestro de rompecabezas, creó y refinó innumerables rompecabezas a lo largo de su vida (Cyclopedia of Puzzles, n.d.).

    Se muestra un rompecabezas que involucra una escala. En la parte superior de la figura se lee: “Sam Loyds Desconcertante Escalas”. La primera fila del rompecabezas muestra una escala equilibrada con 3 bloques y una parte superior a la izquierda y 12 canicas a la derecha. Debajo de esta fila se lee: “Ya que las escalas ahora equilibran”. La siguiente fila del rompecabezas muestra una escala equilibrada con solo la parte superior a la izquierda, y 1 bloque y 8 canicas a la derecha. Debajo de esta fila se lee: “Y el equilibrio cuando se arregla de esta manera”. La tercera fila muestra una escala desequilibrada con la parte superior en el lado izquierdo, que es mucho más baja que la derecha. El lado derecho está vacío. Debajo de esta fila se lee: “Entonces, ¿cuántas canicas requerirá para balancearse con ese tope?”
    Figura 7.9 ¿Qué pasos tomaste para resolver este rompecabezas? Puedes leer la solución al final de esta sección.

    Errores para la resolución de problemas

    Sin embargo, no todos los problemas se resuelven con éxito. ¿Qué retos nos detienen de resolver con éxito un problema? Albert Einstein dijo una vez: “La locura está haciendo lo mismo una y otra vez y esperando un resultado diferente”. Imagina a una persona en una habitación que tiene cuatro puertas. Una puerta que siempre ha estado abierta en el pasado ahora está cerrada con llave. La persona, acostumbrada a salir de la habitación por esa entrada en particular, sigue tratando de salir por la misma puerta a pesar de que las otras tres puertas están abiertas. La persona está atascada, pero solo necesita ir a otra puerta, en lugar de tratar de salir por la puerta cerrada. Un conjunto mental es donde persigues en abordar un problema de una manera que ha funcionado en el pasado pero que claramente no está funcionando ahora.

    La fijación funcional es un tipo de conjunto mental en el que no se puede percibir un objeto siendo utilizado para algo distinto a lo que fue diseñado para. Duncker (1945) realizó una investigación fundacional sobre la fijación funcional. Creó un experimento en el que a los participantes se les dio una vela, un libro de cerillas y una caja de chinchetas. Se les indicó que usaran esos artículos para sujetar la vela a la pared para que no goteara cera sobre la mesa de abajo. Los participantes tuvieron que usar la fijación funcional para resolver el problema (Figura 7.10). Durante la misión del Apolo 13 a la luna, los ingenieros de la NASA en Mission Control tuvieron que superar la fijación funcional para salvar la vida de los astronautas a bordo de la nave espacial. Una explosión en un módulo de la nave espacial dañó múltiples sistemas. Los astronautas estaban en peligro de ser envenenados por el aumento de los niveles de dióxido de carbono debido a problemas con los filtros de dióxido de carbono. Los ingenieros encontraron una manera para que los astronautas usaran bolsas de plástico de repuesto, cinta adhesiva y mangueras de aire para crear un filtro de aire improvisado, que salvó la vida de los astronautas.

    La figura a muestra un libro de cerillas, una caja de chinchetas y una vela. La figura b muestra la vela de pie en la caja que sujetaba las chinchetas. Una chincheta fija la caja que sostiene la vela a la pared.
    Figura 7.10 En el estudio clásico de Duncker, a los participantes se les proporcionaron los tres objetos en el panel superior y se les pidió que resolvieran el problema. La solución se muestra en la porción inferior.
    Enlace al aprendizaje

    Echa un vistazo a esta escena del Apolo 13 sobre ingenieros de la NASA superando la fijación funcional para aprender más.

    Los investigadores han investigado si la fijación funcional se ve afectada por la cultura. En un experimento, se pidió a individuos del grupo Shuar en Ecuador que utilizaran un objeto para un propósito distinto a aquel para el que originalmente se pretendía el objeto. Por ejemplo, a los participantes se les contó una historia sobre un oso y un conejo que estaban separados por un río y se les pidió seleccionar entre diversos objetos, entre ellos una cuchara, una taza, gomas de borrar, etc., para ayudar a los animales. La cuchara era el único objeto lo suficientemente largo como para atravesar el río imaginario, pero si la cuchara se presentaba de una manera que reflejara su uso normal, los participantes tardaron más en elegir la cuchara para resolver el problema. (German & Barrett, 2005). Los investigadores quisieron saber si la exposición a herramientas altamente especializadas, como ocurre con los individuos en naciones industrializadas, afecta su capacidad para trascender la fijación funcional. Se determinó que la fijación funcional se experimenta tanto en cultivos industrializados como no industrializados (German & Barrett, 2005).

    Para tomar buenas decisiones, utilizamos nuestro conocimiento y nuestro razonamiento. A menudo, este conocimiento y razonamiento es sólido y sólido. A veces, sin embargo, nos influencian los sesgos o por otros que manipulan una situación. Por ejemplo, digamos que tú y tres amigos quisieron rentar una casa y tenían un presupuesto objetivo combinado de 1.600 dólares. El agente de bienes raíces te muestra solo casas muy estropeadas por $1,600 y luego te muestra una casa muy bonita por $2,000. ¿Podrías pedirle a cada persona que pague más en renta para obtener la casa de $2,000? ¿Por qué el agente inmobiliario te mostraría las casas deterioradas y la bonita casa? El agente inmobiliario puede estar desafiando su sesgo de anclaje. Un sesgo de anclaje ocurre cuando te enfocas en una pieza de información al tomar una decisión o resolver un problema. En este caso, estás tan concentrado en la cantidad de dinero que estás dispuesto a gastar que tal vez no reconozcas qué tipo de casas están disponibles a ese precio.

    El sesgo de confirmación es la tendencia a enfocarse en la información que confirma tus creencias existentes. Por ejemplo, si piensas que tu profesor no es muy agradable, notas todas las instancias de comportamiento grosero que exhibe el profesor mientras ignoras las innumerables interacciones agradables en las que está involucrado a diario. El sesgo en retrospectiva te lleva a creer que el evento que acabas de experimentar era predecible, aunque realmente no lo fue, es decir, siempre sabías que las cosas saldrían como lo hicieron. El sesgo representativo describe una forma de pensar defectuosa, en la que estereotipas involuntariamente a alguien o algo así; por ejemplo, puedes asumir que tus profesores pasan su tiempo libre leyendo libros y entablando conversaciones intelectuales, porque la idea de que pasen su tiempo jugando voleibol o visitar un parque de diversiones no encaja con tus estereotipos de profesores.

    Por último, la heurística de disponibilidad es una heurística en la que tomas una decisión basada en un ejemplo, información, o experiencia reciente que es tan fácilmente disponible para ti, aunque puede que no sea el mejor ejemplo para informar tu decisión. Los sesgos tienden a “preservar lo que ya está establecido, para mantener nuestros conocimientos, creencias, actitudes e hipótesis preexistentes” (Aronson, 1995; Kahneman, 2011). Estos sesgos se resumen en la Tabla 7.3.

    Resumen de Decision Biases
    Sesgo Descripción
    Anclaje Tendencia a enfocarse en una información en particular al tomar decisiones o resolver problemas
    Confirmación Se centra en la información que confirma las creencias existentes
    Retrovisión Creencia de que el evento que acabamos de experimentar era pre
    Representante Estereotipos no intencionales de alguien o algo
    Disponibilidad La decisión se basa en un precedente disponible o en un ejemplo que puede ser defectuoso

    Cuadro 7.3

    Enlace al aprendizaje

    Vea este video musical hecho por maestros sobre sesgos cognitivos para obtener más información.

    ¿Pudiste determinar cuántos mármoles se necesitan para equilibrar las escalas en la Figura 7.9? Necesitas nueve. ¿Pudiste resolver los problemas de la Figura 7.7 y la Figura 7.8? Aquí están las respuestas (Figura 7.11).

    El primer rompecabezas es una cuadrícula Sudoku de 16 cuadrados (4 filas de 4 cuadrados) se muestra. La mitad de los números se suministraron para iniciar el rompecabezas y son de color azul, y la mitad se han llenado como solución del rompecabezas y son de color rojo. Los números en cada fila de la cuadrícula, de izquierda a derecha, son los siguientes. Fila 1: azul 3, rojo 1, rojo 4, azul 2. Fila 2: rojo 2, azul 4, azul 1, rojo 3. Fila 3: rojo 1, azul 3, azul 2, rojo 4. Fila 4: azul 4, rojo 2, rojo 3, azul 1.El segundo rompecabezas consta de 9 puntos dispuestos en 3 filas de 3 dentro de un cuadrado. La solución, cuatro líneas rectas hechas sin levantar el lápiz, se muestra en una línea roja con flechas que indican la dirección del movimiento. Para resolver el rompecabezas, las líneas deben extenderse más allá de los bordes de la caja. Las cuatro líneas de conexión se dibujan de la siguiente manera. La línea 1 comienza en el punto superior izquierdo, avanza a través de los puntos medio y derecho de la fila superior, y se extiende hacia la derecha más allá del borde del cuadrado. La línea 2 se extiende desde el final de la línea 1, a través del punto derecho de la fila centrada horizontalmente, a través del punto medio de la fila inferior y más allá del borde del cuadrado que termina en el espacio debajo del punto izquierdo de la fila inferior. La línea 3 se extiende desde el final de la línea 2 hacia arriba a través de los puntos izquierdos de las filas inferior, media y superior. La línea 4 se extiende desde el final de la línea 3 hasta el punto medio en la fila media y termina en el punto derecho de la fila inferior.

    Figura 7.11


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