Resolución de problemas 

¿Qué es un problema?

Algunos autores definen el término “problema” como una situación estimulante para el cual el individuo no tiene respuesta;
En otras palabras, el problema surge cuando el individuo no puede responder inmediatamente y eficazmente a la situación (Woods y coautores, 1985). 

Si se tienen en cuenta los planteamientos de Perales Palacios (1993), por problema puede entenderse cualquier situación prevista o espontánea que produce por un lado, un cierto grado de incertidumbre y por el otro, una conducta tendiente a la búsqueda de su solución.

Gil y colaboradores (1988) por su parte, consideran como problema una situación que presenta dificultades para las cuales no existen soluciones evidentes, pues una vez conocidas éstas, dejan de constituir problemas.  

Un problema constituye una situación incierta que provoca en quien la padece una conducta tendente a hallar la solución (resolución del problema) y reducir de esta forma la tensión inherente a dicha incertidumbre. 

Carácterísticas del aprendizaje basado en problemas  En el aprendizaje basado en problemas es una orientación que exige a los estudiantes resolver un problema genuino, de la “vida real” a partir de la indagación del pensamiento reflexivo., no resolver problemas con una fórmula.   El ABP incluye el desarrollo del pensamiento crítico en el mismo proceso de enseñanzaaprendizaje, no lo incorpora como algo adicional sino que es parte del mismo proceso de interacción para aprender. Reflexionan sobre qué le puede servir y qué no: analizar, pros y contras y tomar decisiones en base a ello.   Es un método de trabajo activo, donde los alumnos participan constantemente en la adquisición de su conocimiento.
El método se orienta a la solución de problemas que son seleccionados o diseñados para lograr el aprendizaje de ciertos objetivos de conocimiento. Esa metodología activa se orientará siempre a encontrar la solución del problema.   El aprendizaje se centra en el alumno y no en el profesor o sólo en los contenidos. Cuando un alumno es activo para construir su conocimiento, también lo es orientado hacia otros contenidos.  Es un método que estimula el trabajo colaborativo en diferentes disciplinas, se trabaja en grupos pequeños.  

Ventajas de la resolución de problemas  Permite diagnosticar las ideas previas de los alumnos y ayudarles a construir sus nuevos conocimientos a partir de las mismas.   Adquirir habilidades de rango cognitivo. Potencia el pensamiento crítico y creativo.  Promover actitudes positivas hacia la ciencia y actitudes científicas. Resulta más interesante y entretenido dando más motivación, haciendo que el problema les interese.   Acercar los ámbitos de conocimiento científico y cotidiano, capacitando al alumnado para resolver situaciones problemáticas en este último. 

 Mayor motivación de los alumnos, se suelen involucrar más en el aprendizaje porque sienten que tienen la posibilidad de interactuar con la realidad.  

Actividades carácterísticas de las clases de ciencias: la resolución de problemas (basado en Perales, F. J. 2000)   Promover la comprensión del contenido científico frente al aprendizaje memorístico. Los contenidos serán trabajados y comprendidos, no aprendidos de memoria.   El proceso de resolución cobra tanta relevancia como el resultado final.  Relación con la vida cotidiana del alumnado, aplicación de los modelos-teóricos en la práctica.   Aproximación cualitativa frente a la cuantitativa.  

Tipos de problemas de acuerdo con el tipo de solución  Abiertos: – Son subjetivos. – Sólo podemos hallar la mejor respuesta, ya que no hay solo una. – Requiere un campo amplio de información.   Cerrados:  – Son objetivos. – Solo podemos hallar una respuesta correcta.  – A veces hay un algoritmo apropiado que garantiza la respuesta. – Requiere un conocimiento especifico de las técnicas o del tanteo. 

Resolución de problemas en el aprendizaje por investigación 

Un niño es como un investigador nobel, sin aprenderse las cosas de memoria, sino aprendiendo con la práctica al utilizar el método científico.  

De acuerdo con el aprendizaje por investigación la enseñanza de las Ciencias debería integrar las pautas de trabajo que tienen lugar en la investigación científica, con algunas diferencias (el alumno como investigador novel). 

La investigación se plantea sobre problemas significativos para los alumnos, ya sean de carácter teórico o práctico. Si los alumnos están interesados en el problema, buscarán con más ahínco una solución. 

Campo de conocimiento implicado •Física, Química, etc.

Tareas requeridas •Cualitativas. •Cuantitativas. •Experimentales.

Procedimientos seguidos. •Ejercicios. •Algoritmos creativos.

Solución •Cerrados. •Abiertos.

El papel central asignado a la resolución de problemas es coherente con la concepción de la Ciencia como un empresa fundamentada en la resolución de problemas. 

El problema representa el núcleo de la investigación, lo que implica que la enseñanza ha de plantearse en torno a interrogantes cuya respuesta ha de ser investigada. Es lo que decide qué vamos a investigar y qué no. 

La resolución de problemas se convierte así en ocasión para el cambio conceptual, el aprendizaje de procesos y la adquisición de actitudes derivadas de la propia investigación. 

La resolución de problemas difumina las diferencias entre las actividades docentes clásicas: clases teóricas, clases de problemas y experiencias de laboratorio.  

En esa línea, la resolución de problemas engloba esencialmente y, bajo la dirección del profesor, el trabajo individual, el grupal y la comunicación de los resultados. 

¿Cómo acometer la resolución de problemas por investigación?  

Existen dos formas alternativas de conseguirlo:  

a) Se transforman los enunciados de los ejercicios o problemas cuantitativos en problemas cualitativos que induzcan a abordar su resolución como «pequeñas investigaciones», dotando, al mismo tiempo, al problema de una mayor significación para el alumno.  Por ejemplo, algunos problemas habituales de cinemática podrían reconvertirse en problemas cotidianos como el siguiente: « Vamos a cruzar una calle de circulación rápida y vemos venir un coche: ¿pasamos o nos esperamos » (Gil y col., 1993).  b) El problema planteado es el que guía toda la acción didáctica, con el objetivo de conseguir su resolución; a este planteamiento responde la siguiente propuesta:  El aislamiento acústico y térmico es un factor esencial para la calidad de una vivienda y para el ahorro energético; ¿qué factores y materiales permiten optimizarlo?  

Carácterísticas de los problemas ambientales (García, 2002; Álvarez y Rivarosa, 2000). 

La resolución de los problemas ambientales puede constituir un fin en sí mismo o ser un medio para la consecución de otros conocimientos.  

Los problemas ambientales no poseen una solución única que sea del todo satisfactoria. Ninguna de las soluciones que se puedan proponer soluciona el problema en su totalidad.  

Son problemas complejos, abiertos, cambiantes, que precisan de reflexión y de investigación, poniendo en juego la inventiva y la creatividad, actitudes imprescindibles para hacer frente a una realidad llena de incertidumbres.  

Los problemas hacen referencia a ámbitos muy diversos de la actividad humana (salud, consumo, ambiente, desigualdades sociales, etc.), por lo que requieren un planteamiento curricular no disciplinar que los considere como ejes organizadores del currículo.  

Son problemas significativos y funcionales para la vida presente y futura de las personas, lo que implica que deben conectar con los intereses y con las preocupaciones de los alumnos, de modo que cobren sentido para ellos.  

Secuencia de trabajo para la resolución de problemas. 

 Fase I Información previa:  

 Leer detenidamente el enunciado y anotar las dudas o posibles interpretaciones del mismo. El profesor debe guiarles activamente, sin dejarles tirados en las tareas.  Escribir los datos, las incógnitas y las condiciones previstas en los apartados del problema. 

Fase II Elaboración del plan de resolución del problema:  Tratar de materializar la información suministrada, por ejemplo, utilizando la representación gráfica.  Escribir los conceptos básicos que están implicados.  Comparación con otros problemas ya resueltos con anterioridad.   A partir de los datos disponibles, identificar las magnitudes presentes.   En caso de no conocer la resolución, acometer un problema más sencillo dejando constancia de las hipótesis introducidas para ello.  

Fase III Resolución del problema:  Búsqueda de la solución a través de los procesos y los datos proporcionados en la fase anterior.   Resaltar la solución o soluciones del problema. 

Fase IV Revisión del proceso:   Verificar el proceso seguido: ecuaciones, cálculos matemáticos, solución, unidades…   Si se cree que existen otras formas alternativas de resolución, enunciarlas