tema 13º : solución de problemas y creatividad

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TEMA 13º : SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y CREATIVIDAD
INTRODUCCIÓN
La conducta de solución de problemas constituye una actividad humana
fundamental.
Los estudios sobre el razonamiento y solución de problemas se ha considerado
como campos bastante cercanos entre sí.
Por eso, se considera el razonamiento deductivo y al razonamiento inductivo como
dos formas de solución de problemas.
La capacidad para solucionar problemas es un elemento primordial de la inteligencia
humana.
Existe un problema siempre que deseemos lograr un objetivo que por cualquier
motivo no podamos conseguir directamente.
La variedad y cantidad de problemas es tan enorme que es muy difícil construir una
teoría que explique cómo el ser humano resuelve problemas en general, una teoría
que explique la interacción entre el solucionador de problemas y la situación
problema.
PROBLEMAS BIEN Y MAL DEFINIDOS
La principal diferencia entre los problemas que se estudian en el laboratorio y los
problemas que normalmente se nos plantean diariamente en el mundo real es que
mientras los primeros suelen ser problemas bien definidos, los segundos son
frecuentemente lo que llamamos problemas mal definidos.
Cuando se pide a una persona en el laboratorio que solucione un problema, se le
suele proporcionar cierta información, como:
• estado inicial,
• meta que hay que conseguir,
• operaciones que se pueden aplicar,
• restricciones
Los problemas que estudian los psicólogos en el laboratorio suelen ser problemas
bien definidos, mientras que los problemas de la vida real suelen ser problemas mas
definidos.
Para qué sirve estudiar los problemas en el laboratorio si no se parecen a los
problemas de la vida real.
La razón es que los problemas bien definidos permiten estudiar mejor l as
estrategias que pone en marcha el ser humano para tratar de conseguir el objetivo
propuesto.
Estos problemas se pueden realizar en un tiempo razonable.
El estudio de pequeños problemas bien definidos en el laboratorio ha servido para
conocer cómo se produce esta conducta tanto en el laboratorio como en el mundo
real.
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CONOCIMIENTO PROCEDIMENTAL: LOS PRIMEROS ESTUDIOS DE
SOLUCIÓN DE PROBLEMAS.
La conducta de solución de problemas es propositiva y está dirigida a conseguir
metas y objetivos.
Los primeros estudios de solución de problemas fueron los siguientes:
1. Los gatos de Thorndike
Thorndike fue el primer psicólogo que estudió de modo sistemático la conducta de
solución de problemas.
Sus sujetos experimentales fueron gatos. Colocaba un gato en una caja problema
de la que no podía salir hasta que no realizaba una determinada acción.
Thorndike interpretó que los gatos aprendían por ensayo y error, su conducta era
azarosa hasta que por causalidad producía la respuesta esperada y resolvía el
problema de escapar de la caja.
2. El enfoque de la Gestalt.
EL acercamiento de la Gestalt fue muy diferente al anterior.
Los experimentos más conocidos fueron los de Köhler.
Encontró una colonia de monos que vivían en cautividad en la isla de Tenerife, les
ponía unos plátanos en el exterior de la jaula, fuera de su alcance, dentro de la
jaula había un palo. El mono utilizaba sin problema el palo para ayudarse a coger los
plátanos.
Después también colocó los plátanos más lejos y metió dos palos en la jaula de
manera que pudiesen empalmarse. El mono cogió los palos y los empalmó para
alcanzar los plátanos.
Según Köhler, el mono, por insight, llegó a descubrir una forma creativa de
solucionar el problema de los plátanos.
¿Cuáles son las diferencias entre los dos enfoques anteriores?. Posiblemente, la
diferencia se deba a las tareas propuestas por cada uno de los investigadores, los
monos disponían dentro de la jaula de elementos que podían utilizar para solucionar
el problema.
La principal diferencia radicaba en que el espacio-problema era diferente.
Otro concepto importante aportado por la Gestalt a la solución de problemas fue el
de fijeza funcional, para referirse a una especie de efecto de transfer negativo
observado en situaciones en las que la experiencia pasada crea una especie de
fijeza mental que impide buscar una solución novedosa.
La forma de entender la solución de problemas por parte de la Gestalt puede
resumirse en las siguientes proposiciones:
- la solución de problemas es tanto productiva como reproductiva.
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La aplicación del pensamiento reproductivo a la solución de problemas puede
retrasar o impedir su solución debido a la aparición de fijeza funcional.
La solución de problemas productiva se realiza por insight y por
reestructuración del problema. Estas conductas llevan de manera rápida a la
solución del problema.
La solución de problemas no siempre se realiza por ensayo y error, no es tan
laboriosa como Thorndike propuso, ni siempre se produce como los gestaltistas
supusieron.
En toda situación de solución de problemas es necesario considerar el espacioproblema, el tipo de tarea, las submetas en la que podemos dividir la tarea y los
operadores o acciones necesarias para conseguir el objetivo.
El aspecto más destacado del enfoque de la Gestalt es su influencia directa de su
modo de entender la percepción. De aquí la importancia que concedieron sus
representantes a los conceptos de reestructuración, fijación e insight.
El enfoque de la Gestalt ha quedado hoy como un hecho aislado que no se ha
incorporado a los enfoques actuales.
Sin embargo, esta escuela nos ha dejado una gran cantidad de problemas que se
han seguido utilizando y se han reinterpretado desde el enfoque del procesamiento
de la información.
Su modo de concebir la conducta como algo dirigido a la consecución de objetivos,
ha sido parte importante de la psicología actual.
ANÁLISIS DEL ESPACIO-PROBLEMA
Los enfoques de solución de problemas desde el marco de la psicología del
procesamiento de la información tratan de descubrir las reglas y estrategias
empleadas por los sujetos en la solución de problemas.
Newell y Simon utilizaron una de las herramientas más importantes para construir
teorías sobre solución de problemas, la simulación de la conducta de solución de
problemas por ordenador.
Propusieron el solucionador general de problemas (GPS) como un tipo de teoría
sobre cómo los seres humanos realizarían diferentes tareas de solución de
problemas con la que podrían comparar la actuación real humana.
Esta forma ha influido enormemente sobre los investigadores que actualmente
trabajan en este campo. Sin embargo, el principal problema es que este programa
sólo es capaz de resolver problemas bien definidos, debido principalmente a
problemas de memoria.
Existen algunos tipos de problemas que exigen el razonamiento analógico, que no
pueden solucionarse por este procedimiento.
El trabajo pionero de Newell y Simon demostró el valor del ordenador en la
simulación de habilidades humanas complejas.
Para poder explicar la conducta inteligente hace falta tener en cuenta dos tipos de
hipótesis complementarias según Greeno y Simon:
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a) las hipótesis sobre la acción inteligente
b) las hipótesis sobre la representación
Las hipótesis sobre la acción inteligente llegaron a la psicología con el trabajo de
Newell y Simon sobre el concepto de sistemas de producción. Los sistemas de
producción actúan como marco de referencia en el que se expresan las hipótesis
sobre cómo los individuos seleccionan las acciones que ejecutan especificando las
condiciones que conducen a la realización de dichas acciones.
Las hipótesis sobre la representación entran en funcionamiento en el espacioproblema definido en función de las representaciones de solución del problema.
Este espacio-problema está formado por el conjunto de todos los estadosproblema que pueden manipularse utilizando operadores capaces de transformar un
estado-problema en otro.
Newell y Simon propusieron la utilización de heurísticos capaces de dirigir la
búsqueda dentro del espacio-problema sin tener que explorar todo el espacio. Este
procedimiento de búsqueda generalmente tenía éxito, aunque la solución al
problema nunca estaba totalmente garantizada.
La solución de problemas se realiza según Newell y Simon mediante la búsqueda en
el espacio-problema. Esta actuación es el invariante más importante de la conducta
de solución de problemas que se mantiene a través de las tareas y de los sujetos.
El espacio-problema está formado por todos los estados que pueden llegarse a
alcanzar cuando se aplican todos los operadores disponibles.
El problema que se genera inmediatamente es que aunque la solución al problema se
encuentra en alguna zona concreta de este espacio, en el momento en que existan
varios pasos que seguir y varios operadores que aplicar, el número de posibilidades
es muy grande y se produce lo que se conoce como explosión combinatoria, ya que
el espacio problema estará formado por el número de operadores elevado al
número de pasos posibles.
El número de posibilidades se hace gigantesco y resulta imposible explorar todos
(torre de Hanoi, como ejemplo).
El ser humano, con las limitaciones de atención y memoria que tiene, es incapaz de
solucionar problemas de este modo exhaustivo o algorítmico, a pesar de que
siguiendo estos procedimientos llegaría a encontrar la solución al problema.
Utilizamos otros procedimientos conocidos como heurísticos que en lugar de
explorar todas las posibles alternativas del espacio problema, seleccionan
únicamente aquellas con más posibilidades.
Se trata de posibles atajos que no garantizan la consecución de la meta pero que
constituyen reglas ciegas con muchas posibilidades de llegar a la solución deseada.
EL PROCESO DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS
La formulación de una teoría completa sobre solución de problemas se debe a
Newell y Simon.
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Según estos investigadores, la forma como la información se representa para
conseguir solucionar un problema parece que sigue unos pasos concretos aunque a
veces las personas cuando solucionan problemas no sean conscientes de que van
pasando por las diferentes fases, que son:
-
Identificación del problema
Representación del problema
Planificar la solución
Ejecución del plan
Evaluación de la solución
La solución de un problema empieza necesariamente por la identificación del
problema.
Una vez comprendido el problema es necesario partir de la situación inicial y
construir una representación adecuada que conduzca a la consecución de la meta.
1. La construcción de la representación.
La forma como el problema se dibuja en la mente es de vital importancia para
poder llegar a su solución.
Las personas se representan el mismo problema de maneras diferentes.
EL problema resulta más fácil de solucionar cuando se construye la representación
adecuada.
Flexibilidad en el cambio de representaciones.
Un problema importante detectado por Duncker que inhibe a veces la solución de
un problema es el concepto de la fijeza funcional. Cuando la representación inicial
no es la adecuada para llegar a la solución, es necesario introducir un cambio de
representación del problema.
2. Planificación de una solución al problema.
Una vez construida la representación del problema, es necesario preparar un plan
que ayude a encontrar la solución. En el caso de que no pueda prepararse un plan
porque el problema esté mal definido, el sujeto tratará de reformular el problema
y volverá a planificar una nueva solución.
3. Ejecución y evaluación del plan.
EL siguiente paso consiste en la puesta en marcha o ejecución del plan.
Aquí entrarían en funcionamiento las hipótesis sobre la acción inteligente a través
de los sistemas de producción.
Finalmente, una vez ejecutado el plan encaminado a solucionar el problema, hay que
evaluarlo para ver si se ha solucionado el problema. En caso afirmativo, ya ha
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dejado de ser un problema, y la experiencia adquirida durante su solución puede
servir en un futuro.
En caso contrario, habrá que empezar de nuevo formulando nuevas hipótesis que
puedan llevar a la solución del problema, a planificar la situación y a volver a
ejecutar el nuevo plan.
MÉTODOS GENERALES DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS
El procesador humano tiene que utilizar como métodos generales de solución de
problemas heurísticos o estrategias que le permitan explorar sólo algunos de los
estados posibles del espacio-problema.
Estos heurísticos generalmente conducen a la solución del problema, aunque su
éxito no está garantizado.
Estos métodos contrastan con los métodos algorítmicos, que son largos y tediosos,
pero garantizan el éxito.
Newell y Simon propusieron un número pequeño de heurísticos como métodos
generales de búsquedas en el espacio-problema.
El heurístico más utilizado es el análisis medios-fines.
1. Búsqueda heurística: el análisis medios-fines.
Este heurístico es el más empleado en la solución de problemas. La búsqueda está
dirigida por la detección de diferencias entre el estado actual y el estado final que
llevaría a la solución del problema.
Los estadios del heurístico análisis medios-fines son:
1) Apreciar la diferencia que existe entre el estado actual del problema y el
estado final que produciría la solución del problema. Si no existe ninguna
diferencia entre ambos, el problema está resuelto. Si existen diferencias
entre ambos estados, continuar.
2) Seleccionar un operador que permita reducir la diferencia apreciada.
3) Si se puede aplicar el operador, aplicarlo; en caso contrario, buscar una
submeta en la que se pueda aplicar el operador. Aplicar de nuevo el análisis
medios-fines a la submeta hasta que el operador pueda aplicarse o decidir
abandonarlo.
4) Volver al primer estadio.
Este método es muy poderoso y general ya que sirve para solucionar un gran
número de problemas diferentes tanto estudiados por los psicólogos en el
laboratorio como otros problemas de la vida real.
2. Los sistemas de producción.
El enfoque principal utilizado por Newell y Simon para realizar el análisis del
espacio problema es el sistema de producción.
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Un sistema de producción está formado por una serie de reglas del tipo condiciónacción.
Siempre que se satisface la condición, se produce la acción.
Después del éxito de este método en solución de problemas, su uso se ha
extendido a casi todas las áreas de la psicología cognitiva y la inteligencia
artificial.
Se trata de técnicas muy poderosas.
La teoría de procesamiento de la información de Newell y Simon ha ejercido una
gran influencia en el campo de la investigación en solución de problemas.
Sus aspectos principales son:
• la conducta de solución de problemas consiste en la producción de estados
de conocimiento que llevan desde el estado inicial al estado final del
problema mediante la aplicación de una serie de operadores,
• los operadores permiten ejecutar los movimientos permitidos dentro del
espacio problema evitando los no permitidos,
• y el número de movimientos que pueden ejecutarse dentro del espacio
problema es tan grande que las personas, en lugar de explorar
exhaustivamente todas las alternativas, utilizan métodos heurísticos,
• el proceso de solución de problemas se produce en el sistema cognitivo, que
tiene limitaciones de memoria, atención, capacidad de almacenamiento,
limitaciones de recuperación de la información, etc.
TIPOS DE PROBLEMAS
Debido a la variedad casi infinita de problemas existentes, es muy difícil
clasificarlos en subgrupos.
Una clasificación muy útil es la propuesta por Greeno.
Existen tres clases principales de problemas: los analógicos, los de transformación
y los de reorganización.
1. Problemas de analogías.
También se llaman problemas de estructura inductiva.
Ejemplos de este tipo de problemas son los analógicos y los problemas de
extrapolación de series (utilizados en las pruebas de inteligencia).
Para solucionar este tipo de problemas el sujeto tiene que inferir la regla de
construcción de la serie a partir de los elementos presentados.
La gente suele interpretar nuevos problemas en función de los conocimientos
previos que posee.
El término general de solución de problemas por analogía se aplica cuando
utilizamos la experiencia previa para solucionar problemas semejantes a otros ya
solucionados.
Gick y Holyoak han estudiado extensamente el uso del razonamiento analógico para
intentar solucionar problemas mal definidos.
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La principal conclusión de estos estudios es que la utilización de analogías resulta
útil en la reformulación de este tipo de problemas.
El problema que ha estudiado más estos investigadores es el antiguo problema de
Duncker conocido como el problema de la radiación.
La solución de problemas por analogía es un heurístico muy útil cuando nos
encontramos con problemas nuevos con los que tenemos poca o ninguna experiencia.
La existencia de una representación en la memoria de un problema análogo puede
ayudar a solucionar el problema actual.
Estos investigadores encontraron poca evidencia de que las personas recuerdan
problemas previos aunque resulten importantes para solucionar otros problemas a
los que se están enfrentando en un momento determinado.
Sin embargo, como también encontraron Gick y Holyoak, cuando se les proporciona
alguna pista sobre la importancia del problema realizado antes, recuerdan el
problema anterior y resuelven el nuevo problema satisfactoriamente.
Una vez que la persona se ha formado un esquema, ya puede ser utilizado
posteriormente para solucionar otros problemas análogos.
Spencer y Weisberg replicaron el estudio de Gick y Holyoak. El resultado más
importante fue que cuando los problemas fueron presentados en diferentes
contextos no se apreció transfer entre problemas análogos al problema de la
radiación si no se hacía notar la relación de manera explícita a los sujetos.
Estos resultados parecen indicar que la búsqueda que los sujetos realizan en su
memoria durante la solución de problemas es bastante limitada.
El hecho de disponer de esquemas de este tipo es importante en la solución de
problemas porque puede contribuir a la solución de un determinado problema de
forma más automática.
2. Problemas de transformación.
Los problemas de transformación exigen muy poco conocimiento por parte del
sujeto que tiene que solucionarlos.
En este tipo de problemas todos los elementos necesarios para resolverlos se
encuentran presentes en la situación.
Para resolver el problema hay que actuar sobre esa situación y transformarla en
otra situación que constituya la solución al problema.
Las personas solucionan este problema intentando reducir la diferencia entre el
estado actual y el estado final sin marcarse submetas, y por el contrario, el
solucionador de problemas de Newell y Simon establece submetas que va
alcanzando progresivamente.
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3. Problemas de reorganización.
En los problemas de reorganización se presentan una serie de elementos y la tarea
consiste en encontrar una combinación de los mismos que se adapte a un criterio
previamente especificado.
En estos problemas se dan todos los elementos necesarios para encontrar la
solución.
La tarea consiste en reestructurar esos elementos.
Los rompecabezas y los problemas de criptoaritmética son problemas de este tipo.
Los problemas de criptoaritmética son más complicados que los rompecabezas.
Consisten en sustituir letras por números para solucionar un problema aritmético
en el que cada letra equivale a un número.
Newell y Simon estudiaron extensamente estos problemas basándose en el análisis
de los protocolos de los sujetos durante la solución del problema.
Pedían a los sujetos que pensaran en voz alta mientras solucionaban cada problema
y registraban con precisión lo que estos decían.
La técnica de análisis de protocolos ha sido muy empleada en la investigación en
solución de problemas.
Sin embargo, plantea dificultades importantes, en primer lugar los protocolos son
informes verbales, y el sujeto se siente muy observado porque sabe que todo lo que
diga va a ser cuidadosamente registrado.
Por otro lado, no existe ninguna garantía de que lo que dice sea lo que hace cuando
resuelve el problema cuando no se siente observado.
En tercer lugar esta técnica puede utilizarse con adultos, pero no con niños.
En cuarto lugar los sujetos se olvidan de decir en voz alta lo que piensan.
Y finalmente, a veces pensamos de un modo inconsciente, por lo que no se pueden
traducir todos los pensamientos a palabras.
APLICACIONES PRÁCTICAS
¿Cómo pueden utilizarse los conocimientos sobre solución de problemas para
enseñar a las personas a solucionar problemas?.
Hay que intentar comprender cómo solucionan problemas las personas que se
consideran expertas en un área del saber para intentar comprender cuáles son las
diferencias que existen entre su modo de solucionar y el modo de hacerlo de las
personas que no tienen experiencia.
1. Expertos y novatos.
EL interés subyacente al estudio del modo de solucionar problemas expertos y
novatos consiste en poder lograr aplicaciones prácticas consistentes en cómo
enseñar a la gente a solucionar problemas.
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El experto es aquel que ha dedicado mucho tiempo y esfuerzo al dominio de un
determinado problema o técnica.
¿Qué es lo que diferencia a un experto en ajedrez de un novato?, la pregunta la
hizo De Groot, y el método que utilizó fue el análisis de protocolos.
Los protocolos son las transcripciones de lo que dice el sujeto al llegar a una
decisión.
EL resultado más importante fue que los expertos en ajedrez dedicaban más
tiempo considerando las buenas jugadas, mientras los novatos invertían más tiempo
considerando las malas.
Chase y Simon comprobaron la capacidad de percepción y de memoria de un gran
maestro (M), un buen jugador (A) y un principiante (B).
Los expertos han aprendido a recordar configuraciones correspondientes a
situaciones de juego reales que tienden a aparecer en el juego.
En otros experimentos Chase y Simon encontraron que los maestros de ajedrez
conocían un gran número de secuencias estereotipadas de movimientos.
Así, estos investigadores encontraron que la mejor actuación de un maestro de
ajedrez, en comparación con otros jugadores con menores conocimientos, consiste
en que el maestro conoce un mayor número de patrones de ataque, defensa, y otra
serie de relaciones existentes entre las piezas en el tablero durante el juego.
La mejor actuación del maestro depende de cómo el conocimiento está organizado
en su memoria a largo plazo.
Se ha detectado una diferencia entre novatos y expertos en otros ámbitos
diferentes, como la medicina o la arquitectura; los expertos pueden basarse en
soluciones que tienen memorizadas.
¿Pero qué ocurre cuando el experto se enfrenta a un problema nuevo?, el experto
carece de experiencia acumulada sobre el problema. También se han encontrado
diferencias en las estrategias utilizadas por unos y otros.
Mientras los expertos trabajan haciendo inferencias hacia delante utilizando el
material proporcionado con la intención de encontrar una solución al problema, los
novatos trabajan con frecuencia hacia atrás, o utilizan un análisis medios-fines
para probar diferentes soluciones.
PENSAMIENTO CREATIVO
El término creatividad carece de una definición precisa.
Existe un cierto acuerdo a la hora de considerar un producto como creativo, el
producto debe ser original y novedoso.
En segundo lugar, debe ser considerado por la comunidad como valioso e
interesante.
En tercer lugar, debe ser un reflejo de la mente de su creador.
La creatividad es la actividad cognitiva que produce una forma nueva de ver una
situación o colocar unos elementos para producir algo novedoso, valioso y original.
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Johnson-Laird propuso tres propiedades esenciales al acto creativo:
• El producto se forma a partir de elementos existentes, pero en una
combinación que resulta nueva para el propio individuo o para la sociedad en
su conjunto.
• Satisface criterios preexistentes.
• No se construye a partir de algún sencillo procedimiento determinístico
porque el proceso permite libertad de elección.
En todos los casos, una teoría científica, una escultura, una pintura, consideradas
como creativas, han surgido a partir del trabajo anterior del mismo autor. Según
Weisberg, las obras creativas surgen de una persona que pone en funcionamiento
su experiencia personal cuando se enfrenta a un nuevo problema.
Hayes ha proporcionado también datos importantes a favor de que los
compositores y pintores de más talento necesitaron como mínimo 10 años de
intenso trabajo y preparación antes de empezar a producir el trabajo que les hizo
famosos en su campo de especialización.
Existe en la actualidad la idea de que el insight y el inconsciente desempeñan un
papel mucho menor de lo que se había supuesto en la producción creativa.
¿Se puede enseñar a ser creativo?. El concepto de fijeza funcional descrito por la
Gestalt es importante, ¿es posible enseñar a los niños a ser más creativos?.
Ciertamente, el que sedeamos de este modo impone limitaciones a la posibilidad de
la educación para la creatividad. Sin embargo, existen una serie de acciones, como
ha propuesto Hayes, que pueden tomarse para tratar de fomentar la creatividad.
Entre las más importantes están, el crear una atmósfera apropiada para
desarrollar el pensamiento creativo, la búsqueda de analogías y el desarrollo del
pensamiento y solución de problemas de tipo analógico, posibilitar el desarrollo del
conocimiento básico...
Así, cuatro parecen ser las características de las personas creativas:
- una inteligencia media o alta,
- originalidad y fluidez mental,
- flexibilidad, y
- capacidad para encontrar orden en el caos.
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