CIENCIAS EXPERIMENTALES
Septiembre 2011
EDUCACIÓN (Mención Integal)
EI006
Teoría: 2 H/S Taller: 0 H/S Créditos: 4 Año IV
RELACIÓN CON OTRAS MATERIAS: Historia de la Cultura (I y II), Geografía (III), Ciencias Biológicas (IV), Estadística (V), Aritmética y Álgebra
JUSTIFICACIÓN
El plano material de la existencia sustenta el quehacer espiritual del hombre. La sabiduría antigua lo expresó en una frase célebre: Primum vivire, deinde philosphari, esto es, primero
vivir, luego filosofar. Vivir supone ganarse el sustento con el sudor de la frente, según se ordena en el Génesis a Adán. La humanidad, en su prolongada trayectoria, lo ha hecho
laboriosamente milenio tras milenio: ha satisfecho sus necesidades primarias mediante un incesante esfuerzo físico. Al mismo tiempo, dotada de la luz de la razón, a lo largo de su
andadura ha ampliado paulatinamente su conocimiento de la naturaleza, ha dominado en alguna medida sus fuerzas, ha empleado sus recursos. Una mirada retrospectiva pone de
manifiesto cuán grande ha sido el progreso material basado en el conocimiento científico y en las tecnologías que han derivado del mismo.
Entender el creciente dominio de la humanidad sobre la naturaleza exige familiarizarse con las ciencias experimentales, de una parte, y con la evolución histórica de la tecnología, de
otra. Resulta, además inexcusable que una persona culta –y por ende un universitario- y especialmente un educador que ha de dar razón a los alumnos de las características más
relevantes de su entorno vital, carezca de una aproximación a la comprensión de los fundamentos de la ciencia, sus métodos, sus alcances y limitaciones.
MARCO CONCEPTUAL
La observación y análisis de los fenómenos naturales nos dice cuándo acertamos en nuestra intelección de sus causas o, contrariamente, cuándo nuestras intuiciones iniciales no se
compaginan finalmente con los hechos. Nace así en nuestro espíritu la visión de una realidad externa objetiva, ajena a nuestra subjetividad, y paralelamente, la revelación maravillosa
de que esa realidad es inteligible. Descubrir que el mundo es un cosmos, que es un todo ordenado, y que su progresivo despliegue temporal prosigue hoy ante nuestros ojos, es una
experiencia de gran valor formativo. Es también el paso inicial necesario para fundamentar una metafísica coherente y sólida, que nos lleve a comprender el ámbito propio de las
ciencias naturales y sus limitaciones, y que, nos incline con fuerza a la búsqueda de las verdades trascendentes, haciéndonos patente que ciencia y fe “no son extrañas, sino que, por
el contrario, ambas se necesitan y se complementan recíprocamente”.
OBJETIVOS
Al término del curso el alumno debiera disponer de una visión global sobre el ascenso material del hombre desde la oscuridad de la prehistoria hasta el presente, fundamentado en su
dominio de la técnica, en primera instancia, y de las ciencias naturales, en épocas más recientes. Esta visión habrá de incluir una cierta familiaridad con los temas científicos más
importantes que iluminan nuestra comprensión actual del cosmos y con los personajes que contribuyeron a su dilucidación. Así mismo, los métodos de las ciencias experimentales
serán parte del conocimiento adquirido en el curso. Pero de modo señalado, su objetivo central será suscitar en el alumno un doble asombro: el que nace de la contemplación de la
belleza de la Creación, de una parte, y el que genera en nuestro espíritu su inteligibilidad.
Semana
1
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2
3
4
1
Contenido
Unidad 1. Orígenes
1.- La historia (del cosmos y del hombre) a vuelo de pájaro
2.- "Creced y multiplicaos... ". La demografía planetaria
3.- Primun vivere, deinde philosophari: las necesidades materiales primarias
4.- El hombre prehistórico: el doblamiento del planeta
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Unidad 2. Coser y contar
1.- El nacimiento de la aritmética
2.- Longitudes, áreas y volúmenes. Masa y tiempo
3.- Mediciones. Unidades e instrumentos
4.- Órdenes de magnitud y cifras significativas
Unidad 3. Piedras
1.- La revolución del Neolítico
2.- La revolución de la agricultura y la domesticación de los animales
3.- Jericó: barro, piedra, arcilla, cerámica, cereales, fibras, fortificaciones
4.- La agrimensura y su secuela: la geometría
5.- El movimiento: desplazamiento, velocidad, aceleración
Unidad 4. Templos
1.- Los grandes ríos y las primeras civilizaciones
2.- La división del trabajo y la organización social
3.- Los metales y la rueda, la navegación y el comercio.
4.- La astronomía antigua
5.- La caída de los graves
5
Unidad 5. La primera reflexión filosófica
1.- El hombre ante la naturaleza
2.- La presocráticos jonios: la physis y el cambio
3.- La naturaleza y los números: la escuela pitagórica
4.- La permanencia: el descubrimiento del ser
5.- Los cuatro elementos
6.- El atomismo especulativo
6.
Unidad 6. Dolores de cabeza
1.- El origen de la medicina científica
2.- Hipócrates de Cos: ars longa, vita brevis
3.- La investigación anatómica
4.- Un salto al futuro: escalares y vectores
Metodología didáctica1 y evaluación2
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Explicación por parte del profesor, participación de las alumnas, realización de demostraciones experimentales en clase.
Dos pruebas parciales 35% cada una. Evaluación continua 10%. Examen Final 20%.
3
Material preparado por el profesor.
2
Bibliografía3
7
Unidad 7. Atenas
1.- Protágoras y Sócrates
2.- Platón y su Academia: el hechizo de la matemáticas
3.- Aristóteles y su Liceo: la belleza de la vida
4.- La ciencia: el conocimiento por las causas
5.- El movimiento de la flecha: la cinemática bidimensional
8
Unidad 8. Alejandría y Siracusa
1.- El Museo y la biblioteca. La ciencia helenística
2.- Euclides y la geometría
3.- Eratóstenes y el tamaño de la Tierra
4.- Arquímedes y la mecánica. La ley de la palanca
5.- ¡Eureka!
Unidad 9. Imperios
1.- Las obras públicas: templos, canales, pirámides, palacios, calzadas, puertos
2.- Roma y su Imperio
3.- Las ciudades y sus problemas: acueductos, cloacas, calzadas, transportes
4.- La ciencia de la época imperial: Claudio Ptolomeo y Galeno
5.- El equilibrio estático
9
Semana
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12
13
Contenido
Unidad 10. Más civilizaciones
1.- Los aportes de China e India.
2.- El Islam. La transmisión de la cultura griega
3.- La medicina y la alquimia. La destilación del alcohol
4.- Las civilizaciones americanas: Mayas, Aztecas e Incas
5.- Los estados de la materia
Unidad 11. Catedrales
1.- La tecnología medieval europea
La energía: la tracción de sangre, la rueda hidráulica, el molino de viento
La medición del tiempo: mecanismos y relojes
La metalurgia. La industria textil
2.- El sistema de numeración decimal.
3.- El cristianismo y la ciencia
4.- Una primera aproximación a los conceptos de calor y trabajo
Unidad 12. Libros
1.- De las ciudades-estado medievales al Estado autoritario: la pólvora y la artillería
2.- La brújula y el arte de la navegación: el Mediterráneo y el Atlántico
3.- La imprenta y la difusión de la cultura
4.- El capitalismo inicial. La contabilidad. El mercantilismo
5.- La escuela de Salamanca: inflación, tipos de interés y usura
6.- El estudio inicial del magnetismo
Unidad 13. Sabios
1.- La ciencia moderna: de Copérnico a Newton, pasando por Galileo
2.- De Galeno a Vesalio: la medicina renacentista
3.- Las matemáticas: de Cardano a Leibniz, pasando por Descartes y Napier
4.- Las sociedades científicas
5.- ¿Qué es el cálculo infinitesimal?
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Unidad 14. Aire
1.- ¿Aborrece la naturaleza el vacío?
2.- El barómetro de Torricelli
3.- Pascal y las alturas
4.- El principio de la hidrostática
5.- Pascal versus Descartes: la ciencia y la sabiduría
15
Unidad 15. El estudio del estado gaseoso
1.- El termoscopio de Galileo
2.- Pierre Gassendi y Robert Boyle: regresa el atomismo
3.- El desarrollo del termómetro
4.- Lord Kelvin y la temperatura absoluta
Metodología didáctica y evaluación
Bibliografía
16
Unidad 16. Philosophiae naturalis principia mathematica
1.- La ley de la inercia
2.- La segunda ley: fuerza, masa, aceleración
3.- Acción y reacción
4.- La ley de la gravitación universal
5.- El valor de G: Henry Cavendish
17.-
Unidad 17. On a clear day you can see forever…
1.- La luz y el desarrollo de la óptica geométrica
2.- El telescopio y el microscopio: se amplía el ámbito de los sentidos
3.- La determinación de la velocidad de la luz
4.- ¿Ondas o corpúsculos? Huygens versus Newton
Unidad 18. ¡A todo vapor!
1.- La primera Revolución Industrial: Gran Bretaña
2.- La utilización del carbón y los problemas de la minería
3.- Torricelli, von Guericke, Boyle, Papin, Savery, Newcomen, Watt
4.- La máquina a vapor
5.- Calor, trabajo y potencia
18
Semana
19
Contenido
Unidad 10. Revoluciones
1.- Las comunicaciones: canales, carreteras, ferrocarriles y locomotoras, barcos a vapor
2.- De Plinio el Viejo a Charles Lyell: la ciencia de la geología
3.- John Dalton: de nuevo el atomismo. Avogadro y su famoso número N
4.- El dominio de la Química: de Lavoisier a Haber, pasando por Liebig.
20
Unidad 20. Tocata y fuga…
1.- El movimiento ondulatorio
2.- Las ondas sonoras
3.- El efecto Doppler
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Unidad 21. Chispas
1.- El estudio del magnetismo y la electricidad: de Petrus Peregrinus a Maxwell
2.- Franklin, Coulomb, Volta, Oersted, Amperè, Faraday, Henry
2.- Las comunicaciones eléctricas: del telégrafo al teléfono
3.- La era de la electricidad: el mago de Menlo Park versus Tesla
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Unidad 22. Los reinos de la vida
1.- Lineo, Buffón, Lamarck, Cuvier
2.- La fisiología
3.- Pasteur y la bacteriología
4.- La evolución biológica: de Aristóteles a Darwin
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Unidad 23. La ciencia y la filosofía
1.- El materialismo mecanicista y determinista
2.- Las pretensiones del idealismo
3.- El positivismote Comte
4.- La autonomía de la ciencia y sus límites
5.- El acceso a la realidad
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Unidad 24. ¡Más rápido!
1.- Los motores de combustión interna y el petróleo
2.- La termodinámica. La flecha del tiempo
3.- La tecnología bélica: de 1870 a 1914
4.- La turbina a vapor y la generación de electricidad
25
Unidad 25. Por todo lo alto
1.- De Da Vinci a los hermanos Wright: el dominio del aire
2.- La teoría electromagnética de Maxwell
3.- La radio: de Hertz a Marconi y De Forest
4.- La producción en serie: Ford y el automóvil.
Metodología didáctica y evaluación
Bibliografía
26
Unidad 26. Natura non facit saltum
1.- J. J. Thompson y el descubrimiento del electrón
2.- H. Becquerel y el descubrimiento de la radiactividad
3.- E. Rutherford y el núcleo atómico
4.- N. Bohr y la estructura del átomo
5.- El nacimiento de la física cuántica: M. Planck y A. Einstein
27
Unidad 27. Reloj que marcas las horas…
1.- La relatividad galileana
2.- La teoría de la relatividad especial
3.- La teoría de la relatividad general
4.- Einstein y la cosmología
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Unidad 28. El Círculo de Viena y otros círculos
1.- La reflexión filosófica sobre la ciencia experimental
2.- El convencionalismo de H. Poincaré y P. Deum
3.- El pragmatismo
4.- El neopositivismo
5.- El racionalismo crítico de K. Popper
29
Unidad 29. Mas brillante que mil soles…
1.- La mecanización de la agricultura: los problemas de la abundancia
2.- La tiranía de los números: de Pascal a von Neumann, pasando por Babagge y Hollerith
3.- La electrónica de los diodos y triodos. El radar y la televisión
4.- La energía atómica
Unidad 30. Filigranas
1.- La revolución de la física del estado sólido: el transistor
2.- La miniaturización y la integración a gran escala
3.- La revolución de la informática y de las comunicaciones
4.- Los satélites artificiales y la aldea global
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Semana
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34
Contenido
Unidad 31. Escaleras
1.- La química orgánica y la bioquímica
2.- De Mendel a Crick y Watson: el ADN revela su estructura
3.- La síntesis de las proteínas
4.- La maravillosa coordinación celular
Unidad 32. Partículas
1.- Los rayos cósmicos
2.- Detectores
3.- Aceleradores
4.- El modelo estándar
Unidad 33. Non plus ultra?
1.- El desarrollo de la astronomía moderna
2.- Más allá y más acá de la luz: la explotación del espectro electromagnética
3.- La exploración planetaria
4.- Llegamos a la Luna, ¿y a Marte?
5.- La cosmología del Big Bang
Unidad 34. Fides et Ratio
1.- Las alas del espíritu humano
2.- Los límites de las ciencias experimentales
3.- Los imperativos éticos
4.- Ciencia y sabiduría
35-36
Metodología didáctica y evaluación
Examen Final.
BIBLIOGRAFIA
BRONOWISKI, Jacob; El ascenso del hombre. Fondo Educativo Interamericano S.A., Caracas, Venezuela, 1979, 448 páginas.
CROMBIE, A. C.; Historia de la Ciencia: De San Agustín a Galileo/1. Siglos V-XIII. Alianza Editorial, Madrid, España, 1974, 292 páginas.
CROMBIE, A. C.; Historia de la Ciencia: De San Agustín a Galileo/2. Siglos XIII-XVII. Alianza Editorial, Madrid, España, 1974, 354 páginas.
LAÍN, Pedro; LÓPEZ PIÑERO, José María; Panorama histórico de la Ciencia Moderna. Ediciones Guadarrama, Madrid, España, 1963, 865 páginas.
LEIZAOLA A, Paúl; Guía de Estudio de Ciencias Experimentales, Caracas, 2002.
Nombre de los elaboradores: Pablo María Leizaola Azpiazu
Nombre de los revisores: Sandra Timaure
Bibliografía
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