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Academic Year/course: 2022/23

447 - Degree in Physics

26938 - History of Science


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
26938 - History of Science
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
447 - Degree in Physics
ECTS:
5.0
Year:
4 and 3
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The aims of the course are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs):

  • Goal 4: Quality Education
  • Goal 5: Gender Equality

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. It is focused on the application of basic knowledge on historical development of science and technology to case studies based on primary sources. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures on history of science, analyses of primary sources, oral presentation of biographies, and debates.

Students are expected to participate actively in class throughout the semester.

Classroom materials will be available via Moodle. These include a repository of the lecture notes used in class, the course syllabus, as well as other course-specific learning materials, including a discussion forum.

4.2. Learning tasks

The 5 ECTS course includes the following learning tasks: 

  1. Lectures on history of science and physics (40 hours).
  2. Analysis of primary sources, oral presentation of biographies, and debates (10 hours).
  3. Teacher-guided case studies based on historical scientific texts: writing a team-based assignment (2-3 students/team) explaining events, procedures, ideas, concepts in a historical scientific text, the author's biography in his/her scientific and social context, and the scientific relevance of the text.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

Topic 1. Science in the Ancient and Medieval World

  1. The Origins of Rational Science: Technology and Philosophy.
  2. Materialism and Idealism. The Scientific Legacy of the Classic World: Mathematics, Astronomy and Mechanics.
  3. Science in the Middle Ages: Arabic Science. Medieval Science in the Christian West. The Transformation of Feudalism by the new Techniques.

Topic 2. The Birth of Modern Science (1450-1690)

  1. The Renaissance (1440-1540): Science and Technology in the Renaissance. Copernicus and Vesalius.
  2. Science during the first bourgeois revolutions (1540-1650): Kepler, Galileo and Harvey. Bacon and Descartes.
  3. Science attains Full Age (1650-1690): The development of the new image of the world. The Synthesis of Newton.

Topic 3. 18th century: Science in the Age of Enlightenment and the beginning of the Industrial Revolution

  1. Historical context. Scientific activity and dissemination of science.
  2. Electricity. Heat. Astronomy and cosmology.
  3. The birth of a new chemistry.
  4. Physiology and the problem of the origin of life.
  5. Natural history. Geology: the discovery of time.

Topic 4. 19th century: the institutionalization of science and the beginning of the contemporary world

  1. French science between 1789 and 1814.
  2. Lamarck, Darwin and Wallace. Charles Lyell and modern geology.
  3. Mendel, the father of genetics. The cell interior. Ramón y Cajal: cells in the nervous system.
  4. Scientific medicine: Bernard, Helmholtz, and the first law of thermodynamics. Pasteur: the microbial origin of diseases.
  5. The development of organic chemistry. Dalton and the foundations of modern chemistry.
  6. Electromagnetism: Faraday and Maxwell. Thermodynamics and statistical physics. A new electromagnetic world.
  7. X-rays, radioactivity, and the electron. Nineteenth century clouds over physics.
  8. Spectroscopy and the birth of astrophysics.
  9. Analytical mathematics and group theory. New mathematical worlds: non-Euclidean geometry and the concept of infinity.

Topic 5. 20th century: The century of Science

  1. Planck and the quantum discontinuity. The structure of the atom and the old quantum theory. Quantum mechanics (1925-1927).
  2. Nuclear physics. Elementary particles. The transistor and quantum chemistry.
  3. Einstein: special relativity and general relativity.
  4. The expansion of the Universe. Wegener and continental drift.
  5. Gödel and the limits of mathematics. Computers and experimental mathematics. Fermat’s last theorem.
  6. The discovery of DNA and the chemistry of life

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the Facultad de Ciencias web https://ciencias.unizar.es/grado-en-fisica-0

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=26938


Curso Académico: 2022/23

447 - Graduado en Física

26938 - Historia de la ciencia


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
26938 - Historia de la ciencia
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
447 - Graduado en Física
Créditos:
5.0
Curso:
4 y 3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Esta asignatura proporciona a los estudiantes una perspectiva histórica de la evolución de la física como ciencia, así como de la relación entre la física y otras ciencias. Tal perspectiva permite calibrar tanto los logros de la mente humana como los condicionantes históricos (sociales, económicos, culturales, religiosos, de género) que enmarcan dicha evolución, y estimula el deseo de profundizar en los conocimientos de las distintas subdisciplinas. Objetivos fundamentales de la asignatura serán fomentar en los estudiantes una actitud crítica con respecto a la metodología de la ciencia, la estructura de las teorías científicas y los interrogantes filosóficos que plantean, y estimularles a profundizar en el conocimiento biográfico de los personajes cuya huella marcó el devenir histórico de la ciencia, así como en temas particulares de aspectos epistemológicos en el desarrollo de las teorías físicas.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

  • Objetivo 4: Educación de calidad.
  • Objetivo 5: Igualdad de género.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta es una asignatura transversal para los estudiantes del Grado en Física, y una visión global como la que se propone facilita el establecer conexiones conceptuales que mejoran el aprendizaje general de los conceptos físicos. Por otro lado, la asignatura pretende cubrir aspectos históricos, filosóficos y epistemológicos que necesariamente son omitidos en asignaturas más técnicas. 

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda cursar o haber cursado la Física Cuántica del 1er cuatrimestre de 3º.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Conocer la evolución de teorías, conceptos físicos y principios fundamentales de la física a lo largo de la historia.

Conocer las corrientes filosóficas o epistemológicas detrás de las principales teorías físicas.

Adquirir conciencia de la interrelación de la física con otras ciencias.

Habilidades específicas de comunicación oral, mediante discusiones basadas en textos que se les propondrá para su lectura y análisis.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Es capaz de describir el desarrollo histórico de las principales disciplinas científicas, así como la evolución de conceptos científicos importantes, haciendo un particular énfasis en la física.

Es capaz de indicar datos biográficos de las principales figuras de la historia de la ciencia.

Es capaz de analizar textos epistemológicos sobre el desarrollo de la ciencia en general y la física en particular.

Es capaz de describir la influencia mutua entre la física y otras ciencias.

Es capaz de comprender el carácter histórico del cambio científico.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Durante unos estudios universitarios en Física los estudiantes adquieren competencias fundamentalmente técnicas acerca de las teorías físicas (es decir, sobre cómo aplicarlas), pero apenas se dedica tiempo a discutir sus fundamentos conceptuales, su desarrollo histórico y los problemas filosóficos que resuelven o plantean. Un ejemplo claro es la Mecánica Cuántica. Se enseña a los estudiantes a utilizarla de acuerdo con la interpretación ortodoxa de Copenhague, como si no existieran problemas conceptuales o filosóficos asociados a ella. Sin embargo, ser consciente de las limitaciones conceptuales de la teoría, incluso de una tan exitosa en la práctica como esta, puede resultar clave para resolver otros problemas y extender su aplicabilidad (por ejemplo, en una teoría cuántica de la gravedad).

Por otro lado, las teorías físicas han sido elaboradas por hombres y en épocas determinadas en las que existían ciertas corrientes de pensamiento que sin duda tienen su influencia en tales desarrollos. Conocer estos hechos resulta de interés, no sólo para realizar un análisis más adecuado y completo de las teorías físicas, sino para proponer nuevas alternativas (como cuando, por ejemplo, Einstein se dio cuenta de que la asunción implícita del tiempo absoluto en la teoría newtoniana no era justificable).

En resumen, una reflexión cuidadosa sobre todos estos aspectos resulta, si no imprescindible, muy adecuado para un físico que no se limita a aplicar las técnicas adquiridas (lo cual también es muy importante, por supuesto). Además en esta asignatura se trabajan muy directamente competencias transversales como el desarrollar una capacidad crítica, analizar textos con un contenido conceptual en física profundo, y habilidades específicas de comunicación oral, lo que resultará de interés para el estudiante sea cual sea su actividad profesional posterior.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Asistencia y participación en clase, evaluación de problemas y casos (tareas Moodle) (35% nota final).

Trabajo práctico tutorizado de lectura contextualizada de un texto científico histórico, en grupo (de dos o tres estudiantes), lo que incluye la discusión necesaria para su realización, basada en la asistencia a las tutelas programadas que se llevarán a cabo, al menos, en la fase de selección de fuentes de información y en el momento de la elaboración del guión para el desarrollo del trabajo (35% nota final). Las directrices para la realización del trabajo, disponibles en Moodle desde el inicio del curso, establecen los siguientes ítems de su calificación sobre 10: Comprensión del contenido del texto (2 puntos), Discusión y comentario del texto (2 puntos), Biografía del autor en su entorno histórico, tanto científico como social (2 puntos), Relevancia del texto en cuanto a su influencia en la evolución de la ciencia (3 puntos) y Composición y presentación general del trabajo (1 punto).

Realización de dos pruebas escritas, correspondientes a las dos partes en que se estructura la impartición del temario descrito en el apartado 4.3 (Temas 1-2 y Temas 3-4-5). Las pruebas podrán combinar preguntas abiertas de desarrollo corto y cuestionarios con preguntas tipo opción múltiple, emparejamiento, verdadero/falso (30% nota final).

Superación de la asignatura mediante una prueba global única

Aquellos estudiantes que no realicen la evaluación continua o quieran subir nota, deberán presentarse a una prueba escrita que permita comprobar que el alumno ha adquirido las competencias previstas de la asignatura (100% nota). En el caso de haber superado la evaluación continua, los alumnos con la intención de presentarse a la prueba global deberán notificarlo con antelación a los profesores de la asignatura.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

Esta asignatura consta de 5 créditos ECTS. Debido a su carácter peculiar dentro del Grado (frente a otras asignaturas que requieren un aprendizaje de destrezas técnicas) se ha diseñado una metodología de aprendizaje que combina las explicaciones del profesor, la búsqueda bibliográfica del alumno, el debate y el discurso expositivo del alumno.

La asignatura se orienta a la aplicación del conocimiento básico sobre la evolución histórica de la ciencia y la tecnología a casos de estudio reales. Su desarrollo consta de 50 horas presenciales de clase expositiva interactiva y resolución de problemas y casos, más un trabajo docente de aplicación y profundización en grupo pequeño (2-3 estudiantes), tutelado por el profesorado en cuanto a la búsqueda y selección de información y estructuración de los contenidos a desarrollar.

4.2. Actividades de aprendizaje

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza dispongan realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Clases magistrales de adquisición de conocimientos básicos en historia de la ciencia y de la física (40 horas).

Resolución de problemas y casos basados en actividades de búsqueda bibliográfica y análisis de fuentes primarias (10 horas).

Trabajo práctico tutorizado: elaboración de un trabajo redactado de profundización en un tema relacionado con los temas trabajados en clase en grupo pequeño (2-3 estudiantes), tutelado por el profesorado en cuanto a la búsqueda y selección de información y estructuración de los contenidos a desarrollar. El tema del trabajo se elige entre los propuestos por el profesorado.

4.3. Programa

Temas

 1. La ciencia antigua y medieval

  1. La ciencia en la Antigüedad: La génesis tecnológica y filosófica del conocimiento científico.
  2. Materialismo e idealismo. El legado científico del mundo clásico: Matemáticas, Astronomía y Mecánica.
  3. La ciencia en la Edad Media: La ciencia islámica. La ciencia en el Occidente medieval cristiano. La transformación del feudalismo por las nuevas técnicas.

2. El nacimiento de la Ciencia Moderna (1450-1690)

  1. El Renacimiento (1440-1540): Ciencia y técnica en el renacimiento. Copérnico y Vesalio.
  2. La ciencia durante las primeras revoluciones burguesas (1540-1650): Kepler, Galileo y Harvey. Descartes y Bacon.
  3. Mayoría de Edad de la Ciencia (1650-1690): La elaboración de la nueva imagen del mundo. La síntesis de Newton.

3. Siglo XVIII: La ciencia en la época de la Ilustración y los comienzos de la Revolución Industrial

  1. Marco histórico. La actividad científica y la difusión de la ciencia en el siglo XVIII.
  2. Matemáticas y mecánica. Electricidad. Calor. Astronomía y cosmología.
  3. El nacimiento de la nueva química.
  4. Fisiología y el problema del origen de la vida.
  5. Historia natural. Geología: el descubrimiento del tiempo.

4. Siglo XIX: La institucionalización de la ciencia y el comienzo del mundo contemporáneo

  1. La ciencia francesa entre 1789 y 1814.
  2. Lamarck, Darwin y Wallace. Charles Lyell y la geología moderna.
  3. Mendel: el padre de la genética. La célula y su interior. Ramón y Cajal: las células del sistema nervioso.
  4. La medicina científica: Bernard, Helmholtz y el primer principio de la termodinámica. Pasteur y el origen microbiano de las enfermedades.
  5. La química orgánica y la institucionalización de la ciencia. Dalton y los fundamentos de la química moderna.
  6. Electromagnetismo: Faraday y Maxwell. Termodinámica y física estadística. Un nuevo mundo electromagnético.
  7. Rayos X, radiactividad y el electrón. Las nubes sobre la Física a finales del siglo XIX.
  8. Lla espectroscopía y el nacimiento de la astrofísica.
  9. Matemática analítica y teoría de grupos. Nuevos mundos matemáticos: geometría no euclidea y el concepto de infinito.

5. Siglo XX: El siglo de la ciencia

  1. Planck y la discontinuidad cuántica. La estructura del átomo y la antigua teoría cuántica. La mecánica cuántica (1925-1927).
  2. Física nuclear. Partículas elementales. El transistor y la química cuántica.
  3. Albert Einstein: relatividad especial y relatividad general.
  4. La expansión del universo. Wegener y la deriva de los continentes.
  5. Gödel y los límites de las matemáticas. Ordenadores y matemática experimental. El último teorema de Fermat.
  6. De la genética a la biología molecular: el descubrimiento del ADN y la química de la vida.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Los temas de los trabajos tutorizados serán propuestos durante los primeros días de clase, de modo que la elaboración de los trabajos y las tutorías asociadas puedan realizarse a lo largo del cuatrimestre. Las fechas límite de entrega de los trabajos y la de la prueba escrita correspondiente a la evaluación continua serán también anunciadas durante las primeras semanas de clase.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=26938