Introducción al proceso de ciencia de datos: un club para el futuro y la colaboración STEM de Microsoft Hacking

  • Artículo

Hacking STEM está entusiasmado de asociarse con la organización sin ánimo de lucro de Blue Origin, Club for the Future, para resaltar cómo se usa un proceso de ciencia de datos para ayudar a determinar un Go/No-Go para el lanzamiento de un new shepard rocket de origen azul.

Rock-it con ciencia de datos

La ciencia de datos ha aumentado a un alto nivel de importancia. Ahora, más que nunca, los datos se usan para comprender mejor el mundo que nos rodea. Los avances en la tecnología nos permiten recopilar grandes cantidades de datos de forma más eficaz y usarlos de nuevas maneras, lo que aumenta la necesidad de que los alumnos comprendan mejor cómo se puede aplicar la ciencia de datos .

Prepare a los alumnos para construir el futuro sumersándolos en actividades divertidas e interactivas a medida que obtengan información sobre Excel y el proceso de ciencia de datos.

El libro interactivo de Microsoft Excel guía a los alumnos a través de cómo los científicos de datos participan en un método denominado proceso de ciencia de datos. Use estas actividades en Excel para explorar el proceso que usan los científicos de datos para formular buenas preguntas, organizar y visualizar datos y, a continuación, usar los datos para tomar decisiones importantes.

Excel es una herramienta que se usa en todo el mundo para trabajar con datos. En estas actividades, los alumnos aprenden a usar Excel y a completar todos los pasos de una misión participando en el proceso de ciencia de datos.

En esta misión, los alumnos analizan los datos meteorológicos clave para determinar los parámetros de seguridad de los vuelos de un cohete New Shepard y, en última instancia, tomar una decisión de Go/No-Go para el lanzamiento. Los alumnos aprenden a usar Excel mientras participan en esta actividad dinámica de proceso de ciencia de datos.

Durante la experiencia, los alumnos formulan y hacen preguntas relacionadas con factores que influyen en la estabilidad de un cohete a medida que viaja a través de la atmósfera. A continuación, con un conjunto de datos atmosféricos, los alumnos organizan los datos mediante herramientas de Excel para obtener información significativa. A continuación, los alumnos aprenderán a crear gráficos y gráficos mediante una característica mejorada de inteligencia artificial en Excel.

En el paso final, los alumnos interpretan los datos visualizados para tomar una determinación go/no-go para un lanzamiento de cohetes. Los equipos informan de sus conclusiones en un breve informe al control de vuelos.

Con la finalización correcta de todos los pasos de la misión, los alumnos obtienen una insignia de Datos espaciales y, después de completar la experiencia, obtienen un certificado.

Imagen de encabezado con un signo de interrogación en un desplazamiento y el texto: hacer preguntas.

Paso 1: Hacer preguntas

En el paso 1 del proceso de ciencia de datos, los alumnos formulan preguntas. Las preguntas están directamente relacionadas con factores que afectan a la estabilidad de un cohete a medida que viaja a través de la atmósfera terrestre. A continuación, limite el foco a una sola pregunta que se pueda responder investigando los datos.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Preguntas de lluvia de ideas sobre factores que podrían afectar a la estabilidad del lanzamiento de cohetes.
  • Clasifique los datos visuales, cualitativos y cuantitativos relacionados con un lanzamiento estable de cohetes.
  • Desarrolle una pregunta que se centre en un conjunto de datos específico.
  • Determine qué datos se necesitan para responder a la pregunta de enfoque.

Estándares de aprendizaje:

  • NGSS MS-ESS1-3. Analizar e interpretar los datos para determinar similitudes y diferencias en los resultados.
  • ISTE 5b. Los alumnos recopilan datos o identifican conjuntos de datos relevantes, usan herramientas digitales para analizarlos y representan datos de varias maneras para facilitar la resolución de problemas y la toma de decisiones.
  • CSTA 2-DA-09 Recopile datos mediante herramientas de cálculo y transforme los datos para que sean más útiles y confiables.

Recursos:

Imagen de encabezado con hojas de cálculo y texto: organización de datos.

Paso 2: Organización de datos

La organización de datos es el siguiente paso en el proceso de ciencia de datos. Los conjuntos de datos recopilados pueden ser extremadamente grandes. En el rol de científico de datos, debe hacer que los datos sean manejables mediante el uso de la potencia de las herramientas digitales para comprender mejor el impacto del viento en nuestro lanzamiento de cohetes.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Escribir, copiar y pegar datos en celdas de Excel
  • Lectura de datos del sensor y manipulación de columnas de datos
  • Organización de datos en una tabla estructurada
  • Cálculo de datos con fórmulas en una tabla

Estándares de aprendizaje:

  • NGSS MS-ESS1-3. Analizar e interpretar los datos para determinar similitudes y diferencias en los resultados.
  • ISTE 5b. Los alumnos recopilan datos o identifican conjuntos de datos relevantes, usan herramientas digitales para analizarlos y representan datos de varias maneras para facilitar la resolución de problemas y la toma de decisiones.
  • CSTA 2-DA-09 Recopile datos mediante herramientas de cálculo y transforme los datos para que sean más útiles y confiables.

Recursos:

Imagen de encabezado con un gráfico de líneas y el texto: visualización de datos.

Paso 3: Visualización de datos

El paso 3 de este proceso de ciencia de datos es la creación de interpretaciones visuales de nuestros datos, como gráficos y gráficos. Permiten a los científicos de datos ver los datos de maneras que los números y el texto simplemente no pueden proporcionar. La tarea consiste en usar nuestros datos organizados del paso 2 y crear un gráfico que muestre las velocidades máximas permitidas del viento en diferentes elevaciones.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Visualización de datos con gráficos de columnas y dispersión
  • Usar la característica Analizar datos y aprender a mover y cambiar el tamaño del gráfico
  • Busque distintos gráficos en el menú Insertar.
  • Edición de títulos y etiquetas en un gráfico

Estándares de aprendizaje:

  • NGSS MS-ESS1-3. Analizar e interpretar los datos para determinar similitudes y diferencias en los resultados.
  • ISTE 5b. Los alumnos recopilan datos o identifican conjuntos de datos relevantes, usan herramientas digitales para analizarlos y representan datos de varias maneras para facilitar la resolución de problemas y la toma de decisiones.
  • CSTA 2-DA-09 Recopile datos mediante herramientas de cálculo y transforme los datos para que sean más útiles y confiables.

Recursos:

Imagen de encabezado con un cohete y el texto: interpretación de datos.

Paso 4: Interpretación de datos

En el paso 4 del proceso de ciencia de datos, el equipo interpreta los datos visualizados del paso 3 para tomar una determinación de Go/No-Go para un lanzamiento de cohete. El equipo informa de sus conclusiones en un breve informe al control de vuelos.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Más información sobre la visualización con dos tipos de gráficos
  • Examinar un gráfico de datos de velocidad del viento desde un globo meteorológico
  • Use los datos disponibles para determinar si el vuelo del cohete es un Go/No-Go para el lanzamiento.

Estándares de aprendizaje:

  • NGSS MS-ESS1-3. Analizar e interpretar los datos para determinar similitudes y diferencias en los resultados.
  • ISTE 5b. Los alumnos recopilan datos o identifican conjuntos de datos relevantes, usan herramientas digitales para analizarlos y representan datos de varias maneras para facilitar la resolución de problemas y la toma de decisiones.
  • CSTA 2-DA-09 Recopile datos mediante herramientas de cálculo y transforme los datos para que sean más útiles y confiables.

Recursos:

Principios del plan de lección

Relevancia. La ciencia de datos es una de las profesiones de mayor crecimiento, según la Oficina de Estadísticas Laborales. Cada sector necesita análisis de datos, incluidos los negocios de todos los sectores, la atención sanitaria, la educación y todas las formas de programación social. Inspirar el avance de las habilidades de análisis de datos de NextGen es estimular el razonamiento, el discurso y la toma de decisiones, creando en última instancia un mundo más inteligente para todos nosotros.

Equidad para todos. Las instrucciones multimodales, dinámicas y de andamiaje apoyan a los estudiantes en varios niveles de preparación y desde diversos orígenes.

Accesibilidad. Diseñadas para abrir puertas a la participación de los alumnos en la revolución de la ciencia de datos, estas lecciones se admiten en cualquier dispositivo con acceso a Internet. Use una pantalla más grande (portátil o de escritorio) para disfrutar de la mejor experiencia.

Alineado a los estándares. Todas las actividades están alineadas con los estándares clave de los Estándares científicos de última generación (NGSS), los estándares de la Sociedad Internacional de Tecnología en Educación (ISTE) y los estándares de la Asociación de Profesores de Informática (CSTA).

Continuar con el aprendizaje

Mezcle y combine con estas actividades complementarias para entusiasmar a sus alumnos sobre STEM, el espacio y la ciencia de datos.

  • Analice las fotos de los astronautas de la Tierra para predecir el cambio climático con esta actividad hacking STEM + NASA.
  • Diseñe calcetines astro para proteger los pies de los astronautas en microgravedad mientras se encuentra en la Estación Espacial Internacional con esta actividad hacking STEM + NASA.
  • Enciende el aprendizaje STEM para todos los estudiantes con Minecraft Education. Con Artemis Missions, los aprendices exploran las Leyes de Newton para diseñar y lanzar un cohete, usar código para navegar por la cápsula espacial Orion y trabajar como un equipo para construir una base de supervivencia en la Luna.
  • Envía una postal al espacio con Blue Origin's Club for the Future. Este plan de estudios está alineado con los estándares y anima a los estudiantes a pensar en un futuro de vida en el espacio para beneficiar a la Tierra. Después de completar esta actividad, los alumnos obtienen un recuerdo especial de flujo espacial.
  • Traiga espacio al aula con Club para el Futuro. Explore estas actividades y planes de estudios educativos para educadores y padres de K-12.
  • Investigue los alimentos espaciales de los astronautas con search coach en Microsoft Teams for Education. Obtenga instrucciones para formular preguntas eficaces y descubrir orígenes confiables.
  • Obtenga información sobre los cohetes y la ciencia de los cohetes con la NASA. Con una variedad de actividades en el aula que van desde la construcción de un cohete de papel hasta el aprendizaje sobre las cargas de cohetes, las actividades de la NASA son adecuadas para los estudiantes de 5 a 18 años.
  • Descubra su propia información con un conjunto de datos grande basado en cohetes en Excel. Explore, visualice y analice macrodatos.

Sugerencias para profesores

Uso del libro de Excel en Microsoft Teams Cree una asignación (Introducción al proceso de ciencia de datos) en Microsoft Teams for Education y asigne el libro de Excel a grupos individuales o pequeños de alumnos de una clase. Los grupos se convierten en una copia de la asignación que se puede calificar por separado o juntos. Obtenga información sobre cómo hacerlo aquí.

¿Quiere más?

¡Puede integrar otros proyectos prácticos de STEM en sus clases! Pruebe proyectos, como la creación de una mano robótica, la creación de una batería a partir de un limón o la medición de la calidad del agua. Visite aka.ms/HackingSTEM para obtener más información.

¿Quiere realizar algún comentario?

Nos encantaría escuchar sus pensamientos sobre los materiales de introducción al proceso de ciencia de datos. Cuéntenos lo que le resulta útil, lo que podría ser mejor y lo que le gustaría ver en el futuro.

Ponerse en contacto.