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

Hacking STEM se complace en asociarse con la organización sin fines de lucro de Blue Origin, Club for the Future, para resaltar cómo se utiliza un proceso de ciencia de datos para ayudar a determinar un Go / No-Go para el lanzamiento de un Blue Origin New Shepard Rocket.

Rock-it with Data Science

La ciencia de datos ha alcanzado un alto nivel de importancia. Ahora, más que nunca, los datos se utilizan para comprender mejor el mundo que nos rodea. Los avances en la tecnología nos permiten recopilar mayores cantidades de datos de manera más eficiente y usarlos de nuevas maneras, lo que aumenta la necesidad de que los estudiantes comprendan mejor cómo se puede aplicar la ciencia de datos .

Prepare a los estudiantes para construir el futuro sumergiéndolos en actividades divertidas e interactivas a medida que aprenden 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 los científicos de datos usan 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 la ciencia de datos.

En esta misión, los estudiantes analizan datos meteorológicos clave para determinar los parámetros de seguridad de vuelo para un cohete New Shepard y, en última instancia, toman una decisión de ir / no ir para el lanzamiento. Los alumnos aprenden a usar Excel mientras participan en esta actividad dinámica del proceso de ciencia de datos.

Durante la experiencia, los estudiantes primero formulan y hacen preguntas relacionadas con los factores que influyen en la estabilidad de un cohete a medida que viaja a través de la atmósfera. Luego, utilizando un conjunto de datos atmosféricos, los estudiantes organizan los datos utilizando herramientas de Excel para obtener información significativa. A continuación, los alumnos aprenden a crear cuadros y gráficos con una característica mejorada de IA en Excel.

En el paso final, los estudiantes interpretan los datos visualizados para tomar una determinación de ir / no ir para el lanzamiento de un cohete. Los equipos informan sus hallazgos en un breve informe al control de vuelo.

Al completar con éxito todos los pasos de la misión, los estudiantes 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: haciendo preguntas.

Paso 1: Hacer preguntas

En el Paso 1 del proceso de ciencia de datos, los estudiantes hacen preguntas. Las preguntas están directamente relacionadas con los factores que afectan la estabilidad de un cohete a medida que viaja a través de la atmósfera de la Tierra. Luego, reduzca el enfoque a una sola pregunta que se pueda responder investigando los datos.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

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

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 utilizando herramientas computacionales y transforme los datos para hacerlos más útiles y confiables.

Recursos:

Imagen de encabezado con hojas de cálculo y el texto: organizando datos.

Paso 2: Organizar los datos

Organizar los datos es el siguiente paso en el proceso de ciencia de datos. Los conjuntos de datos recopilados pueden ser extremadamente grandes. En el papel de científico de datos, debe hacer que los datos sean manejables mediante el uso del poder de las herramientas digitales para comprender mejor el impacto del viento en el lanzamiento de nuestro cohete.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Escriba, copie y pegue datos en las celdas de Excel
  • Leer datos de sensores y manipular columnas de datos
  • Organizar los datos en una tabla estructurada
  • Calcular 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 utilizando herramientas computacionales y transforme los datos para hacerlos más útiles y confiables.

Recursos:

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

Paso 3: Visualizar datos

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

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Visualizar datos con gráficos de columnas y de dispersión
  • Use la característica Análisis de datos y obtenga información sobre cómo mover y cambiar el tamaño de un gráfico
  • Buscar diferentes gráficos desde el menú Insertar
  • Editar 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 utilizando herramientas computacionales y transforme los datos para hacerlos más útiles y confiables.

Recursos:

Imagen de cabecera con un cohete y el texto: interpretando datos.

Paso 4: Interpretar los datos

En el Paso 4 del proceso de ciencia de datos, su equipo interpreta los datos visualizados del Paso 3 para tomar una determinación de Ir / No Ir para el lanzamiento de un cohete. El equipo informa sus hallazgos en un breve informe al control de vuelo.

Edad: 11-15 años

Duración: 60 minutos

Aspectos destacados de la lección:

  • Aprenda a visualizar con dos tipos de gráficos
  • Examinar un gráfico de datos de velocidad del viento desde un globo meteorológico
  • Utilice 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 utilizando herramientas computacionales y transforme los datos para hacerlos más útiles y confiables.

Recursos:

Principios del plan de lecciones

Relevancia. La ciencia de datos es una de las profesiones de más rápido crecimiento, según la Oficina de Estadísticas Laborales. Todas las industrias necesitan análisis de datos, incluidos los negocios en todos los sectores, la atención médica, 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 Ciencias de la Próxima Generación (NGSS), los estándares de la Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE) y los estándares de la Asociación de Maestros de Ciencias de la Computación (CSTA).

Continuar su aprendizaje

¡Mezcle y combine con estas actividades complementarias para que sus estudiantes se entusiasmen con STEM, el espacio y la ciencia de datos!

  • Analiza las fotos de la Tierra de los astronautas para predecir el cambio climático con esta actividad de Hacking STEM + NASA.
  • Diseñe calcetines astronómicos para proteger los pies de los astronautas en microgravedad mientras están en la Estación Espacial Internacional con esta actividad Hacking STEM + NASA.
  • Inicia el aprendizaje STEM para todos los alumnos con Minecraft Education. Con Artemis Missions, los estudiantes exploran las Leyes de Newton para diseñar y lanzar un cohete, usar código para navegar por la cápsula espacial Orion y trabajar en equipo para construir una base de supervivencia en la luna.
  • Envíe una postal al espacio con el Club for the Future de Blue Origin. Este plan de estudios está alineado con los estándares y alienta a los estudiantes a pensar en el futuro de la vida en el espacio para beneficiar a la Tierra. Después de completar esta actividad, los estudiantes obtienen un recuerdo especial de vuelo espacial.
  • Traiga espacio al aula con Club for the Future. Explore estas actividades para el aula y el plan de estudios para educadores y padres de educación primaria y secundaria.
  • Investigar sobre la comida espacial de los astronautas con el Asistente educativo de búsqueda en Microsoft Teams para Educación. Obtenga instrucciones para formular preguntas eficaces y descubrir fuentes confiables.
  • Aprenda sobre cohetes y ciencia espacial con la NASA. Con una variedad de actividades en el aula que van desde construir un cohete de papel hasta aprender sobre cargas útiles de cohetes, las actividades de la NASA son apropiadas para estudiantes de 5 a 18 años.
  • Descubra sus propias ideas con un gran conjunto de datos basado en cohetes en Excel. Explore, visualice y analice macrodatos.

Sugerencias para profesores

Usar el libro de Excel en Microsoft Teams Cree una tarea (Introducción al proceso de ciencia de datos) en Microsoft Teams para Educación y asigne el libro de Excel a grupos individuales o pequeños de alumnos de una clase. Los grupos entregan una copia de la tarea que se puede calificar por separado o conjuntamente. Obtén más información 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. Visita 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.

  • Se actualizó por última vez el