La heurística y la propuesta de Polya aplicado a la resolución de problemas de química orgánica
- Resumen
- Metodología general para
la solución de problemas - Descubriendo las
soluciones a los problemas en química
orgánica - Conclusiones
…. Si tomas una conclusión
heurística como una certeza, podrás equivocarte y
sentirte engañado; pero si rechazas totalmente las
conclusiones heurísticas, no harás ningún
progreso…. (Polya)
RESUMEN
El objetivo
principal del presente artículo es la de proporcionar
herramientas
de análisis heurísticos como parte de
la actividad primordial del docente de química
orgánica, intentando sistematizar los métodos de
solución de problemas de
química orgánica mejorando así la
práctica docente, hacia el logro de aprendizajes
significativos.
1.
INTRODUCCIÓN
Según la Enciclopedia Libre Universal en Español,
la heurística trata de métodos o algoritmos
exploratorios durante la resolución de problemas en los
cuales las soluciones se
descubren por la evaluación
del progreso logrado en la búsqueda de un resultado
final.
La palabra heurística, como muchas otras ricas en
contenido, aparece en más de una categoría
gramatical. Cuando se encuentra como sustantivo, se identifica
con el arte o la ciencia del
descubrimiento ("el arte de inventar"), una disciplina
digna de estudio. Cuando aparece como adjetivo, se refiere a
cosas mas concretas como estrategias
heurísticas, reglas heurísticas o incluso
silogismos y conclusiones heurísticas, es decir lo
relativo a la invención y/o descubrimiento. Claro
está que estos dos usos están íntimamente
relacionados ya que la heurística usualmente propone
estrategias que guían el descubrimiento.
La heurística existe desde la Grecia
antigua. Sin embargo, la formalización y rigor de la
matemática
le han restado importancia, considerándolo más bien
de interés
para la psicología. La razón de ello es que,
por definición, la heurística incluye precisamente
aquellas cosas que todavía no han sido sistematizadas, y
no son aún científicas.
Una excepción en el estudio de la
heurística en matemáticas es el trabajo
pionero de George Polya (1887-1985, en Atocha 2006),
matemático de origen húngaro, quien dedicó
gran parte de su trabajo a
desarrollar una teoría
heurística para la resolución de problemas en
matemáticas y a dar descripciones detalladas de varios
métodos heurísticos.
El objetivo principal del presente artículo es el
de presentar la noción de heurística a
través del trabajo de Polya, y así poder
extenderlo a la resolución de problemas de química
orgánica. Empezaremos por presentar el método
general de los cuatro pasos que Polya propone para la
resolución de problemas. A continuación
discutiremos con una visión general y superficial los
métodos de solución de problemas de química
orgánica en relación a la síntesis
orgánica y a la propuesta de mecanismos de
reacción.
2. METODOLOGÍA
GENERAL PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS
George Polya, en uno de sus primeros libros
titulado "Cómo solucionarlo" ("How to solve it") presenta
su teoría heurística a través de una serie
de preguntas e instrucciones aplicadas a multitud de ejemplos.
Los ejemplos en este volumen son todos
casos de problemas resueltos por inducción o analogía. Finalmente,
Polya culmina su trabajo con la publicación de
"Descubrimiento Matemático", donde extiende sus ejercicios
y presenta la versión más madura de su
teoría de resolución de problemas.
Cabe señalar que el trabajo de Polya concierne a
la matemática elemental y está dirigido a la
enseñanza. En este sentido, su
aportación al estudio de la heurística parece muy
particular. Sin embargo, su propuesta puede extenderse a
áreas especializadas de las matemáticas e incluso
puede ser de utilidad en otros
campos del conocimiento,
como en la química orgánica.
Para Polya, el matemático descubre sus resultados
de la misma forma que un químico, observando la
colección de sus especímenes (ya sean éstos
números o sustancias) y luego "adivinando" sus conexiones
y relaciones (Polya 1954 en Atocha 2006). Estos dos difieren en
que mientras la verificación por observación puede ser suficiente para el
químico, el matemático requiere de una prueba
rigurosa para aceptar lo que ha encontrado. Sin embargo, la forma
en que intuyen nuevos resultados es similar y puede guiarse
mediante reglas heurísticas.
En el trabajo de Polya, el estudio de la
heurística tiene por objetivo entender el proceso para
resolver problemas, en particular las operaciones
mentales que son útiles en este proceso. Para este fin,
toma en cuenta aspectos de índole lógico como de
orden psicológico. Uno de sus argumentos se basa de la
heurística, en la experiencia de resolver problemas, y en
ver cómo otros lo hacen; y es ahí, donde los textos
de química orgánica debieran ser más
analíticos discutiendo la problemática de la
solución del problema en particular.
A pesar de que los estudios de Polya no son
sistemáticos ni teóricos, sino más bien a
través de observaciones particulares, comentarios sobre
estrategias heurísticas y multitud de ejemplos, desde su
libro
"Cómo resolverlo" se identifica un método general,
donde propone reglas lógicas plausibles y generalizadas
que guían la solución de problemas. A
continuación proponemos el método de
solución general de los cuatro pasos:
- ENTENDER EL PROBLEMA
¿Cuál es la incógnita?
¿Cuáles son los datos?
¿Cuál es la condición? ¿Es posible
satisfacer la condición? ¿Es la condición
suficiente para determinar la incógnita? ¿o es
insuficiente? ¿o redundante? ¿o contradictoria?
Dibuja una esquema y representa en él, los datos y la
incógnita separados. Utiliza la notación
común del lenguaje de la
química orgánica.
Agrupa, si es necesario, las diversas partes de la
condición. ¿Puedes escribirlas?
- TRAZAR UN PLAN
¿Has visto el problema antes? ¿Lo has
visto en una forma ligeramente diferente?
Encuentra la conexión entre los datos y la
incógnita. ¿Has identificado el principio que
relaciona los datos con la incógnita?
Observa el esquema y analiza a quién conoces
mejor ¿a los datos o a la incógnita?. Y trata de
pensar en una solución hacia adelante o hacia
atrás.
Si no puedes resolver el problema propuesto trata de
resolver primero algún problema relacionado.
¿Puedes imaginar un problema relacionado más
accesible? ¿Un problema más general? ¿Un
problema más particular? ¿Un problema
análogo? ¿Puedes resolver una parte del problema?
Fíjate sólo en una parte de la condición,
olvídate de la otra parte; ¿hasta qué punto
está determinada la incógnita entonces?
¿cómo puede variar? ¿Puedes deducir algo
útil de los datos? ¿Puedes pensar en otros datos
apropiados para determinar la incógnita? ¿Puedes
cambiar la incógnita o los datos, o ambos si es necesario,
de forma que la nueva incógnita y los nuevos datos
estén más próximos? ¿Has usado todos
los datos? ¿Has usado todas las condiciones? ¿Has
tenido en cuenta todas las nociones esenciales concernientes al
problema?
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