Método herurístico
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMAICAS ESCUELAPROFESIONAL DE INGENIERÍAEN COMPUACIÓN E INFORMTICA CURSO: LIDERAZGO TEMA: TRABAJO FINAL ALUMNA: LORENZO CERVERA LUCIA AUREA CICLO: 2016 - II Lambayeque, 14 De Febrero De 2017
- 2. I. METODOLIGIA HEURISTICA 1.1. HEURISTICA Ciencia que estudia los procesos de decisión respecto a un campo de conocimiento concreto, como son las estrategias cognitivas. Su contrapartida formal en computación es el algoritmo. La palabra heurística proviene de la palabra griega heuriskein que significa descubrir, encontrar. Por heurística entendemos una estrategia, método, criterio o truco usado para hacer más sencilla la solución de problemas difíciles. El conocimiento heurístico es un tipo especial de conocimiento usado por los humanos para resolver problemas complejos. En este caso el adjetivo heurístico significa medio para descubrir. Debido a la existencia de algunos problemas importantes con un gran interés práctico difíciles de resolver, comienzan a surgir algoritmos capaces de ofrecer posibles soluciones que aunque no consiguen el resultado óptimo, si que se acercan en un tiempo de cálculo razonable. Estos algoritmos están basados en el conocimiento heurístico y por lo tanto reciben el nombre de algoritmos heurísticos. Por lo general, los algoritmos heurísticos encuentran buenas soluciones, aunque a veces no hay pruebas de que la solución pueda hallarse en un tiempo razonablemente corto o incluso de que no pueda ser errónea. Frecuentemente pueden encontrarse casos particulares del problema en los que la heurística obtendrá resultados muy malos o que tarde demasiado en encontrar una solución. Un método heurístico es un conjunto de pasos que deben realizarse para identificar en el menor tiempo posible una solución de alta calidad para un determinado problema.
- 3. Al principio esta forma de resolver problemas no fue bien vista en los círculos académicos, debido fundamentalmente a su escaso rigor matemático. Sin embargo, gracias a su interés práctico para solucionar problemas reales fue abriendo poco a poco las puertas de los métodos heurísticos, sobre todo a partir de los años 60. Actualmente las versiones matemáticas de métodos heurísticos están creciendo en su rango de aplicaciones, así como en su variedad de enfoques. Nuevas técnicas heurísticas son utilizadas a diario por científicos de computación, investigadores operativos y profesionales, para resolver problemas que antes eran demasiado complejos o grandes para las anteriores generaciones de este tipo de algoritmos. Bransford & Stein (1984), Se basa en la utilización de reglas empíricas para llegar a una solución. El método heurístico conocido como “IDEAL”, formulado por incluye cinco pasos: Identificar el problema; definir y presentar el problema; explorar las estrategias viables; avanzar en las estrategias; y lograr la solución y volver para evaluar los efectos de las actividades . Polya G. (1957), cuando se resuelven problemas, intervienen cuatro operaciones mentales: 1.1.1. Comprender el problema. Leer el problema varias veces Establecer los datos del problema Aclarar lo que se va a resolver (¿Cuál es la pregunta?) Precisar el resultado que se desea lograr Determinar la incógnita del problema Organizar la información
- 4. Agrupar los datos en categorías Trazar una figura o diagrama. 1.1.2. Hacer el plan. Escoger y decidir las operaciones a efectuar. Eliminar los datos inútiles. Descomponer el problema en otros más pequeños. 1.1.3. Ejecutar el plan (resolver). Ejecutar en detalle cada operación. Simplificar antes de calcular. Realizar un dibujo o diagrama. 1.1.4. Analizar la solución (revisar). Dar una respuesta completa Hallar el mismo resultado de otra manera. Verificar por apreciación que la respuesta es adecuada. 1.2. Principios Teóricos del Método Heurístico Rio (1991), Los principios teóricos se entienden como una construcción intrapersonal derivada de un procedimiento heurístico dirigido por el propio sujeto. Son los siguientes: El estudiante está dotado de potencialidad natural para descubrir conocimiento.
- 5. El resultado del descubrimiento es una construcción intrapsíquica novedosa. El aprendizaje por descubrimiento encuentra su punto de partida en la identificación de problemas. El aprendizaje por descubrimiento se desarrolla a través de un proceso investigador de resolución significativa de problemas. 1.3. Los objetivos fundamentales del método heurístico Asimilación y transferencia de estructuras conceptuales y procedimientos algorítmicos novedosos en un contexto de resolución de problemas. Desarrollo de estrategias heurísticas. Generación de estrategia positivas hacia las matemáticas.
- 6. II. ANTECEDENTES Polya,G.(1957), Formuló un método heurístico para resolver problemas que se aproxima mucho al ciclo utilizado para programar computadores. Bransford & Stein (1984), El método heurístico conocido como “IDEAL”, incluye cinco pasos: Identificar el problema; definir y presentar el problema; explorar las estrategias viables; avanzar en las estrategias; y lograr la solución y volver para evaluar los efectos de las actividades. Wilson, Fernández & Hadaway, (1993), Numerosos autores de textos escolares de matemáticas hacen referencia a estas cuatro etapas planteadas por Polya. Sin embargo, es importante notar que estas son flexibles y no una simple lista de pasos como a menudo se plantea en muchos de esos textos. Cuando estas etapas se siguen como un modelo lineal, resulta contraproducente para cualquier actividad encaminada a resolver problemas. Wilson, Fernández, Hadaway, (1993) & Guzdial, (2000), Es necesario hacer énfasis en la naturaleza dinámica y cíclica de la solución de problemas. En el intento de trazar un plan, los estudiantes pueden concluir que necesitan entender mejor el problema y debe regresar la etapa anterior; o cuando han trazado un plan y tratan de ejecutarlo, no encuentran cómo hacerlo entonces, la actividad siguiente puede ser intentar con un nuevo plan o regresar y esarrollar una nueva comprensión del problema III. BASES TEÓRICAS 3.1. Método Heurístico Peralta (2000), define al método heurístico, como la actividad del estudiante en el proceso de aprendizaje; actividad mental, como es obvio, pero que en determinados niveles puede ser simplemente manipulativa. De esta forma el estudiante se convierte en sujeto activo, eje del proceso, mientras que la labor del profesor se centra en despertar el interés (motivar) y orientar su actividad. Asimismo, en todo momento el docente, debe acompañar al estudiante, para ayudar a resolver errores en los que incurra y aprovecharlos para empezar la estrategia intelectual cuyo fin es que el estudiante descubra por sí mismo los conceptos y las soluciones a los problemas.
- 7. 3.2. Método Heurístico Fortea,G. (2003), describe al método heurístico por ceder al estudiante gran parte del protagonismo en el proceso enseñanza-aprendizaje, pues deberá ser quien a través de la investigación y la experimentación descubra la solución de los problemas. El profesor actúa como guía o tutor, plantea problemas, sugiere métodos, suministra material y contrasta las soluciones. Con este método se fomenta la responsabilidad e iniciativa del estudiante, pero también puede dar lugar a que solo considere aquellas cuestiones que más le agraden, no interesándose por otros temas de importancia. 3.3. Pedagogía Hevia, D. (2013), Es un conjunto de saberes que buscan tener impacto en el proceso educativo, en cualquiera de las dimensiones que este tenga, así como en la comprensión y organización de la cultura y la construcción del sujeto. Etimológicamente, la palabra pedagogía deriva del griego “paidos” que significa niño y “agein” que significa guiar, conducir. Se llama pedagogo a todo aquel que se encarga de instruir a los niños. El término "pedagogía" se origina en la antigua Grecia, al igual que todas las Ciencias primero se realizó la acción educativa y después nació la pedagogía para tratar de recopilar datos sobre el hecho educativo, clasificarlos, estudiarlos, sistematizarlos y concluir una serie de principios normativos. A pesar de que se piensa que es una ciencia de carácter psicosocial que tiene por objeto el estudio de la educación con el fin de conocerla, analizarla y perfeccionarla, y a pesar de que la pedagogía es una ciencia que se nutre de disciplinas como la sociología, la economía, la antropología, la psicología, la historia, la medicina, etc., es preciso señalar que es fundamentalmente filosófica y que su objeto de estudio es la ¨formación¨, es decir en palabras de Hegel, de aquel proceso en donde el sujeto pasa de una «conciencia en sí» a una «conciencia para sí» y donde el sujeto reconoce el lugar que ocupa en el mundo y se reconoce como constructor y transformador de éste.
- 8. 3.4. Intrapsíquica Clínica Universidad de Navara, Proceso que ocurre en la psique. Generalmente se refiere al conflicto surgido entre dos tendencias opuestas dentro de uno mismo. IV. MODELO MATEMÁTICO HEURÍSTICO un modelomatemático es uno de los tipos de modelos científicos que emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables de las operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad. 4.1. Clasificaciones del modelo matemático Se podría decir que un modelo de las ciencias físicas es una traducción de la realidad física de un sistema físico en términos matemáticos, es decir, una forma de representar cada uno de los tipos entidades que intervienen en un cierto proceso físico mediante objetos matemáticos. Según la información de entrada Con respecto a la función del origen de la información utilizada para construir los modelos pueden clasificarse de otras formas. Podemos distinguir entre modelos heurísticos y modelos empíricos: 4.1.1. Modelos heurísticos (del griego euriskein 'hallar, inventar'). Son los que están basados en las explicaciones sobre las causas o mecanismos naturales que dan lugar al fenómeno estudiado. 4.1.2. Modelos empíricos (del griego empeirikos relativo a la 'experiencia'). Son los que utilizan las observaciones directas o los resultados de experimentos del fenómeno estudiado. También podemos encontrar clasificaciones según el tipo de representación en los cuales encontramos los cuantitativos y cualitativos. Según su aleatoriedad
- 9. en este caso los modelos se clasifican en deterministas y estocásticos y podemos encontrar más clasificaciones. 4.2. Modelo Matemático Heurístico El modelo heurísticos es el modelo matemático que es considerado como el proceso que viene como resultado de los diferentes métodos empíricos (modelos matemáticos), los cuales casi siempre brindan una solución que es capaz de poder resolver el problema planteado. El modelo heurístico es conocido también como proceso heurístico, el cual se realiza a diario en cualquier acción que se haga durante todo el tiempo diariamente, como por ejemplo el tomar la decisión de qué camino se escogerá para llegar al centro de labores. Dentro de un modelo matemático de este tipo no es necesario analizar la información completa, así como tampoco es necesario obtener al final la respuesta óptima, ya que este modelo solo se encuentra basado en la previa experiencia y el conocimiento anterior que se llega a tener. En sí, para tener más claro un modelo heurístico es aquel modelo que se llega a plantear a partir de la clase de comportamiento de las distintas variables intertemporales o a las diferentes series de datos, siendo así que todos los modelos de regresión son considerados como modelos matemáticos heurísticos. Son esencialmente modelos que emplean reglas intuitivas o ciertas guías tratando de generar nuevas estrategias que se traduzcan en soluciones mejoradas. Los modelos heurísticos no pretenden obtener soluciones óptimas de un problema. Un ejemplo de un modelo heurístico podría ser: “atienda todos los clientes de una línea sobre la base de que el primero que llega es el primero que se atiende”. El resultado del ejercicio exitoso de construcción de un modelo es entonces, un modelo, que ayudará al tomador de decisiones a realizar la elección que sea más conmensurables con sus metas, indicando aquellas variables de mayor importancia en la decisión y reflejando las suposiciones de simplificación que puedan introducirse sin distorsionar la naturaleza básica del problema.
- 10. Entwistle, (1987) Este modelo pone énfasis en tres componentes al interior de la actividad docente, que son: el estudiante con sus estilos y estrategias de aprendizaje, rasgos de personalidad y componentes motivacionales; a el docente con su estilo de enseñanza y sus características personales; y al contexto académico, con un perfil propio del quehacer disciplinario, una atmosfera social particular que ayuda a definir las enseñanza y la evaluación del rendimiento. En otras palabras, es un método que comprende el desarrollo de habilidades, procedimientos y procesos que nos ofrecen una posibilidad razonable para solucionar un problema. Estando orientado a la generación de conocimientos, técnicas, recursos y acciones creativas e innovadoras, proyectadas hacia la aportación de los avances científicos, tecnológicos y artísticos, para hacer frente a las cambiantes demandas del entorno laboral, social y cultural. De esta manera se ejerce una praxis transformadora que satisface dichas demandas a través del desarrollo de la capacidad del trabajo individual y grupal, con responsabilidad social, para que el alumno aproveche el conocimiento para resolver problemas y aplicar estrategias específicas. Así mismo se realiza diariamente para decidir el camino que se tomará para cumplir con los objetivos más próximos y sencillos de la rutina de clase. Sin aplicar un análisis en todo el proceso, de toda la información, ni mucho menos se obtiene la respuesta mas optima, pero basado en la experiencia pedagógica y cognoscitiva el docente puede obtener una solución válida a cualquier tipo de problema, tomando en cuenta el alumno, el ambiente y a sí mismo. 4.3. Principios Este modelo está centrado en el proceso enseñanza aprendizaje y en sus actores principales nombrados anteriormente, subrayando el rol de las percepciones y motivaciones que poseen al participar e interactuar en dichos procesos. Es por ello, que los actores desde sus perspectivas, atribuyen significados y valor a los contenidos a aprender, a los requerimientos y exigencias académicas, que
- 11. los hace desplegar estrategias particulares de enseñanza, de aprendizaje y de procedimientos de evaluación de esos aprendizajes determinados. 4.4. Diagramación. En esta fase se construye un diagrama de la situación o problema que relaciona todas las informaciones las proposiciones del enunciado. Los diagramas a veces ayudan a ver cosas 4.5. Análisis y Realización. Hace referencia a la utilización estratégica de hechos, técnicas y destrezas dentro de un contexto pedagógico para resolver un determinado problema 4.6. Comprobación. Esta fase permite verificar si la solución obtenida es pertinente a al problema y si satisface las condiciones del mismo. Lo más importante, es que con la metodología empleada se generan, en primer lugar procesos de pensamientos, donde el alumno en particular sea un pensador activo. V. APLICACIONES 5.1. APLICACIONES DE LA HEURISTICA Como metodología científica, la heurística es aplicable a cualquier ciencia e incluye la elaboración de medios auxiliares, principios, reglas, estrategias y programas que faciliten la búsqueda de vías de solución a problemas; o sea, para resolver tareas de cualquier tipo para las que no se cuente con un procedimiento algorítmico de solución. Según Horst Müler: Los procedimientos heurísticos son formas de trabajo y de pensamiento que apoyan la realización
- 12. consciente de actividades mentales exigentes. Los procedimientos heurísticos como método científico pueden dividirse en principios, reglas y estrategias. Principios heurísticos: constituyen sugerencias para encontrar — directamente— la idea de solución; posibilita determinar, por tanto, a la vez, los medios y la vía de solución. Dentro de estos principios se destacan la analogía y la reducción (modelización). Reglas heurísticas: actúan como impulsos generales dentro del proceso de búsqueda y ayudan a encontrar, especialmente, los medios para resolver los problemas. Las reglas heurísticas que más se emplean son: o Separar lo dado de lo buscado. o Confeccionar figuras de análisis: esquemas, tablas, mapas, etc. o Representar magnitudes dadas y buscadas con variables. o Determinar si se tienen fórmulas adecuadas. o Utilizar números —estructuras más simples— en lugar de datos. o Reformular el problema. Estrategias heurísticas: se comportan como recursos organizativos del proceso de resolución, que contribuyen especialmente a determinar la vía de solución del problema abordado. Existen dos estrategias: o El trabajo hacia adelante: se parte de lo dado para realizar las reflexiones que han de conducir a la solución del problema: hipótesis. o El trabajo hacia atrás: se examina primeramente lo que se busca y, apoyándose en los conocimientos que se tienen, se analizan posibles resultados intermedios de lo que se puede deducir lo buscado, hasta llegar a los dados. Ejemplo: 5.1.1. APLICACIÓN DEL MÉTODO HEURÍSTICO EN EL APRENDIZAJE DE LA MATEMÁTICA La educación en el área de matemática en nuestra realidad es tradicional, los docentes no contextualizan los contenidos que se desarrollan en clases y estos se debe a la falta de la aplicación de las diversas metodologías, entre ellas el
- 13. Método Heurístico que contribuye a que el educando, intente construir su estructura cognitiva y significativa en el cual el educador propicie este conocimiento. El desinterés en los educandos por lograr su desarrollo cognoscitivo conlleva a la falta de creatividad en la resolución de problemas que se presenta en nuestra realidad, todo ello es debido al desconocimiento de las estrategias metodológicas ya que los docentes no toman interés en conocer metodologías que desarrollen las potencialidades del educando a través del descubrimiento por ende no se logra un aprendizaje repetitivo y mecánico por lo tanto el aprendizaje de la matemática es deficiente. El desinterés en los educandos por lograr su desarrollo cognoscitivo conlleva a la falta de creatividad en la resolución de problemas que se presenta en nuestra realidad, todo ello es debido al desconocimiento de las estrategias metodológicas ya que los docentes no toman interés en conocer metodologías que desarrollen las potencialidades del educando a través del descubrimiento por ende no se logra un aprendizaje repetitivo y mecánico por lo tanto el aprendizaje de la matemática es deficiente. La Matemática busca organizar los conceptos y las cosas dentro de un orden general, su cultivo permite desarrollar el espíritu constructivo y la originalidad del ser. Aprender matemática es clave para el DESARROLLO, es necesario para la formación personal de cada educando pues necesitará saber matemática en muchas decisiones importantes de su vida futura. El aprendizaje de la matemática fomenta una aproximación más rigurosa frente a los problemas. El conocimiento lógico matemático tiene su origen en la capacidad del ser humano de establecer relaciones entre los objetos y de construir modelos de situaciones a partir de su acción, mediante procedimientos intuitivos o aproximaciones inductivas. Desde el punto de vista psicogenético se sabe que cada niño y niña van aproximándose a una distracción a través de las interacciones que realizan con los objetos de su medio y que luego interioriza en operaciones mentales sin soportes concretos. A través del Método Heurístico el aprendizaje de la matemática se orienta hacia el enseñar a pensar a los educandos, es decir, que el profesor de matemática deberá desarrollar en los educandos la capacidad de utilizar el conocimiento matemático, incidiendo fundamentalmente en el saber hacer y en la resolución de problemas. Los educandos deben aprender a hacer demostraciones
- 14. rigurosas y conjeturas así como la realización de generalizaciones a partir de observaciones reales y de algunos conceptos matemáticos que sean necesarios. Ya que para muchos aprender la matemática es muy difícil por el mismo hecho de que tienen esa idea que ya es común pero no se dan cuenta que ésta área se encuentra vinculada en todo ámbito del quehacer humano.