資料科學 程式簡介 – 適用於未來的俱樂部和 Microsoft 駭客 STEM 共同作業
駭客 STEM 很高興能與Blue Origin 的非營利組織「未來俱樂部」合作，以強調如何使用數據科學程式來協助判斷要啟動藍色原點新折線火箭的 Go/No-Go。
具有 資料科學的岩石
數據科學 具有高度的重要性。 現在，數據會比以往更加利用，進一步了解我們周圍的世界。 技術方面的進展可讓我們更有效率地收集大量數據，並以新的方式使用它，讓學生更瞭解如何套用 數據科學 。
讓學生在瞭解 Excel 和數據科學程式時，將他們沉浸於有趣且互動式的活動中，讓學生做好準備以建置未來。
互動式 Microsoft Excel 活頁簿會引導學生了解數據科學家如何參與稱為 數據科學程式的方法。 在 Excel 中使用這些活動來探索數據科學家用來詢問良好問題、組織和可視化數據，然後使用數據來做出重要決策的程式。
Excel 是在世界各地用來處理數據的工具。 在這些活動中，學生會瞭解如何使用Excel，並藉由參與數據科學程式來完成任務的所有步驟。
在此任務中，學生會分析關鍵天氣數據，以判斷新 Shepard 火箭的飛行安全參數，並最終做出發射的 Go/No-Go 決策。 學生會瞭解如何在參與此動態 資料科學 進程活動時使用Excel。
在體驗期間，學生會先制訂並詢問與影響火箭在發射過程中之穩定性的因素相關的問題。 然後，學生會使用一組異常的數據集，使用Excel工具來組織數據，以取得有意義的深入解析。 接下來，學生將瞭解如何在Excel中使用 AI 增強功能來建立圖表和圖表。
在最後一個步驟中，學生會解譯可視化數據，以判斷火箭發射的 Go/No-Go。 小組會在簡短的報表中向飛行控制報告其結果。
成功完成所有任務步驟之後，學生會獲得「空間數據」徽章，並在完成取得憑證的體驗之後獲得。
步驟 1 - 詢問問題
在數據科學程式的步驟 1 中，學生會提出問題。 這些問題與影響火箭在地球的岩石中移動時穩定性的因素直接相關。 然後將 焦點縮小為可藉由調查數據來回答的單一問題。
年齡： 11-15 歲
長度： 60 分鐘
課程重點：
- 可能影響火箭發射穩定性的因素腦力激蕩問題。
- 分類與穩定火箭發射相關的視覺、質化和量化數據。
- 開發著重於特定數據集的問題。
- 判斷回答焦點問題所需的數據。
學習標準：
- NGSS MS-ESS1-3. 分析及解讀資料，以判斷結果中的相似性和差異。
- ISTE 5b. 學生會收集資料或識別相關的資料集、使用數位工具加以分析，以及以各種方式呈現資料，以協助解決問題和制定決策。
- CSTA 2-DA-09 使用計算工具收集數據並轉換數據，使其更實用且更可靠。
資源：
- Excel ITDS 活頁簿
- 步驟 1-4 課程計劃 PDF
- 翻轉提示
- 影片： 學生概觀
- 影片： 藍色原點科學家
- 影片： Team Blue Origin 簡介影片
步驟 2 - 組織數據
組織數據是數據科學程式的下一個步驟。 收集的數據集可能非常大。 在身為數據科學家的角色中，您必須 使用數位工具的威力來管理數據 ，以進一步了解風對火箭發射的影響。
年齡： 11-15 歲
長度： 60 分鐘
課程重點：
- 在 Excel 儲存格中輸入、複製和貼上數據
- 讀取感測器數據，並操作數據行
- 將數據組織成結構化數據表
- 使用數據表中的公式計算數據
學習標準：
- NGSS MS-ESS1-3. 分析及解讀資料，以判斷結果中的相似性和差異。
- ISTE 5b. 學生會收集資料或識別相關的資料集、使用數位工具加以分析，以及以各種方式呈現資料，以協助解決問題和制定決策。
- CSTA 2-DA-09 使用計算工具收集數據並轉換數據，使其更實用且更可靠。
資源：
- Excel ITDS 活頁簿 (步驟 1 中使用的相同活頁簿)
- 選用的Excel Learning & 技能練習活頁簿
- 步驟 1-4 課程計劃 PDF
- 翻轉提示
- 影片： 藍色原點科學家
- 影片： 藍色原點影片劇本
步驟 3 - 將數據可視化
此數據科學程式中的步驟 3 是建立數據的可視化解譯，例如圖表和圖表。 它們可讓數據科學家以數位和文字無法提供的方式來查看數據。 工作是使用步驟 2 中的組織數據，並建立一個圖表，顯示在不同高度允許的最大風力速度。
年齡： 11-15 歲
長度： 60 分鐘
課程重點：
- 使用數據行和散佈圖將數據可視化
- 使用分析數據功能，並瞭解如何移動和調整圖表大小
- 從 [插入] 功能表找出不同的圖表
- 編輯圖表中的標題和標籤
學習標準：
- NGSS MS-ESS1-3. 分析及解讀資料，以判斷結果中的相似性和差異。
- ISTE 5b. 學生會收集資料或識別相關的資料集、使用數位工具加以分析，以及以各種方式呈現資料，以協助解決問題和制定決策。
- CSTA 2-DA-09 使用計算工具收集數據並轉換數據，使其更實用且更可靠。
資源：
- Excel ITDS 活頁簿 (步驟 1-2 中使用的相同活頁簿)
- 選用的Excel Learning & 技能練習活頁簿
- 步驟 1-4 課程計劃 PDF
- 翻轉提示
- 影片： 藍色原點科學家
- 影片： 新的Shepard人類飛行歷程記錄
步驟 4 - 解譯數據
在 數據科學程式 的步驟 4 中，您的小組會解譯步驟 3 中的可視化數據，以判斷火箭發射的 Go/No-Go。 小組會在一份簡短的報表中向飛行控制報告其結果。
年齡： 11-15 歲
長度： 60 分鐘
課程重點：
- 瞭解如何使用兩種圖表類型進行可視化
- 從天氣氣球檢查風力數據圖表
- 使用可用的數據來判斷火箭飛行是否為 Go/No-Go 以進行發射
學習標準：
- NGSS MS-ESS1-3. 分析及解讀資料，以判斷結果中的相似性和差異。
- ISTE 5b. 學生會收集資料或識別相關的資料集、使用數位工具加以分析，以及以各種方式呈現資料，以協助解決問題和制定決策。
- CSTA 2-DA-09 使用計算工具收集數據並轉換數據，使其更實用且更可靠。
資源：
- Excel ITDS 活頁簿 (步驟 1-3 中使用的相同活頁簿)
- 選用的Excel Learning & 技能練習活頁簿
- 步驟 1-4 課程計劃 PDF
- 翻轉提示
- 影片： 藍色原點科學家
- 影片： 使用 NS 21 乘員進行空格和返回
課程計劃原則
相關性。 資料科學 是其中一個成長最快的專業，根據美國人力統計數據局。 每個產業都需要數據分析，包括所有產業的商務、醫療保健、教育，以及各種形式的社交程序設計。 激發 NextGen 數據分析技能的提升，是要激發推理、理解和決策，最終為我們創造更聰明的世界。
人人平等。 多重模式、動態、建構的指示支援多個整備層級和不同背景的學習者。
協助工具。 這些課程的設計旨在開放學生參與資料科學變革，在任何支援網際網路的裝置上都支援這些課程。 使用較大的螢幕 (膝上型電腦或桌上型電腦)，以獲得最佳體驗。
符合標準。 所有活動都符合 NGSS) (關鍵新一代科學標準、教育界國際技術協會 (ISTE) 標準，以及電腦科學教師協會標準 (CSTA) 標準。
繼續學習
混合並比對這些補充活動，讓您的學生對 STEM、空間和數據科學感到興奮！
- 使用這個駭客 STEM + NASA 活動來分析太空人的地球相片，以預測氣候變化。
- 使用這個駭客化 STEM + NASA 活動，設計 astro socks 來保護太空人在太空站上的微重力英吋。
- 使用翻轉Engage 影片討論體驗。 請參閱 Flip 上的未來俱樂部頁面，以探索空間相關的主題。
- 使用 Minecraft Education 為所有學生引發 STEM 學習。 透過 Artemis 任務，學習者會探索 Newton 的法規來設計和發射火箭、使用程式代碼來巡覽 Orion 太空艙，並以小組身分在月球上建置存活基底。
- 使用 Blue Origin's Club for The Future 將明信片傳送至空間。 此課程符合標準，可鼓勵學生思考空間中的生命未來，讓地球受益。 完成此活動之後，學生會取得特殊的空間備份。
- 使用適用於未來的俱樂部將空間帶入教室。 探索 K-12 授課者和家長的這些教室活動和課程。
- 使用 Microsoft Teams 教育版中的 搜尋教練來研究太空人太空食物。 取得詢問有效問題及探索可靠來源的指引。
- 瞭解 NASA 的火箭和火箭科學 。 從建置紙火箭到學習火箭承載等各種教室活動，NASA 活動適用於 5 到 18 歲的學生。
- 在 Excel 中使用大型火箭型數據集探索您自己的深入解析。 探索、視覺化及分析巨量數據。
教師的秘訣
在 Microsoft Teams 中使用 Excel 活頁簿建立作業 (Microsoft Teams 教育版 中 資料科學 程式) 簡介，並將Excel活頁簿指派給班級中的個別或小型學生群組。 群組會開啟一份可個別或一起評分的工作分派複本。 在這裡瞭解做法。
在教室中使用翻轉 Flip 是 Microsoft 提供的免費應用程式，授課者可在其中為學生建立安全的在線群組，以異步方式在短片、文字和音訊訊息中表達他們的想法。 使用 資料科學 程式課程簡介時，在教室中推廣點對點學習。 在這裡瞭解如何開始使用。
職涯角落
數據會以全新和非預期的方式用於每個職涯！ 在 Flip 的短片庫中，聆聽使用數據的人員。 他們會討論其職涯路徑，以及數據在其作業中扮演的角色。
想要更多資訊？
您可以將其他 STEM 實作專案整合到您的教室！ 嘗試建立機械手、使用檸檬製作電池，或測量水的品質等專案。 若要深入瞭解，請流覽 aka.ms/HackingSTEM 。
有任何意見反應嗎？
我們很樂於聆聽您對於 資料科學 程式材質簡介的想法！ 讓我們知道哪些功能適合您、哪些功能可以更好，以及您未來想看到的內容。