Datos, Análisis y Visualización Crítica · 1er Semestre

Estructuras de Datos y Bases de Datos Relacionales

Organización de la información mediante tablas, llaves y relaciones para asegurar la integridad de los datos.

Acerca de este tema

El Big Data ha transformado la manera en que entendemos el mundo, desde la predicción del clima en la Cordillera de los Andes hasta las recomendaciones de música en streaming. Para los estudiantes de Segundo Medio, este tema aborda no solo la magnitud técnica de los datos masivos, sino también las profundas implicaciones éticas de su uso. En el marco de la Ética y Responsabilidad Digital, es vital que los jóvenes cuestionen quién recolecta sus datos y con qué fines.

Analizar el impacto social de la tecnología implica reconocer que los datos no son neutros. Los sesgos en la recolección pueden perpetuar desigualdades, un tema sensible y relevante en la sociedad chilena actual. Al explorar este contenido, los estudiantes desarrollan un pensamiento crítico sobre la privacidad y el poder de la información. Las metodologías activas permiten que los alumnos se pongan en el lugar de diferentes actores sociales para debatir sobre el equilibrio entre innovación y derechos ciudadanos.

Objetivos de Aprendizaje

• Clasificar diferentes tipos de estructuras de datos (tablas, llaves) según su función en la organización de la información.
• Analizar las implicaciones de la duplicación y la inconsistencia de datos en la integridad de una base de datos relacional.
• Diseñar un modelo simple de base de datos relacional que represente las interconexiones entre entidades de un escenario cotidiano.
• Evaluar la efectividad de diferentes esquemas de llaves primarias y foráneas para mantener la consistencia de los datos.
• Explicar cómo las relaciones entre tablas contribuyen a la representación fiel de la realidad en un sistema de información.

Antes de Empezar

Conceptos Básicos de Organización de Información

Por qué: Los estudiantes necesitan una comprensión fundamental de cómo agrupar y clasificar información para poder pasar a estructuras más complejas como tablas y bases de datos.

Introducción a Sistemas de Almacenamiento Digital

Por qué: Es necesario que comprendan que la información se guarda en sistemas digitales para apreciar la importancia de su organización y estructura.

Vocabulario Clave

Tabla	Una estructura organizada para almacenar datos en filas (registros) y columnas (campos). Cada tabla representa un tipo de entidad o concepto.
Llave Primaria	Un campo o conjunto de campos que identifican de forma única cada registro dentro de una tabla. Asegura que no haya duplicados en esa columna.
Llave Foránea	Un campo en una tabla que se relaciona con la llave primaria de otra tabla. Establece y refuerza un vínculo entre las dos tablas.
Relación	La conexión lógica entre dos tablas basada en campos comunes (generalmente una llave primaria y una llave foránea), que permite combinar datos de ambas.
Integridad de Datos	La precisión, consistencia y fiabilidad de los datos a lo largo de su ciclo de vida. Las bases de datos relacionales ayudan a mantenerla mediante reglas y relaciones.

Ideas de aprendizaje activo

Debate Formal: Privacidad vs. Seguridad

Se plantea un escenario donde el gobierno propone usar Big Data y reconocimiento facial para prevenir delitos en el transporte público. Los estudiantes defienden posturas a favor y en contra, basándose en argumentos éticos y técnicos sobre el manejo de datos masivos.

⏱ 45 min·Grupos pequeños

Generar misión

Círculo de Investigación: La Huella de Datos

En equipos, los estudiantes investigan cuántos datos genera una persona promedio en Chile al día a través de redes sociales, tarjetas de transporte y compras. Crean un mapa visual de dónde terminan esos datos y quiénes podrían tener acceso a ellos.

⏱ 50 min·Grupos pequeños

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Juicio Simulado: El Algoritmo de Selección

Se simula un juicio contra una empresa cuya IA de selección de personal discriminó a candidatos de ciertas comunas. Los estudiantes asumen roles de fiscales, defensa y peritos técnicos para explicar cómo los datos de entrenamiento causaron el sesgo.

⏱ 60 min·Toda la clase

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Conexiones con el Mundo Real

Las bibliotecas públicas utilizan bases de datos relacionales para gestionar su catálogo de libros, información de socios y préstamos. Un sistema así permite a un bibliotecario en Santiago buscar rápidamente la disponibilidad de un libro específico o ver qué libros ha prestado un socio, asegurando que cada libro y socio tenga un identificador único.

Las tiendas de comercio electrónico, como MercadoLibre, emplean bases de datos relacionales para organizar información de productos, clientes y pedidos. Esto permite que un cliente en Buenos Aires vea detalles de un producto, su historial de compras y que el sistema mantenga la consistencia entre el inventario y los pedidos realizados.

Cuidado con estas ideas erróneas

Idea errónea común

Los datos masivos siempre dicen la verdad objetiva.

Qué enseñar en su lugar

Los datos reflejan los sesgos de quienes los recolectan. Mediante el análisis de casos reales, los estudiantes aprenden que una muestra mal tomada puede llevar a conclusiones erróneas que afectan la vida de las personas.

Idea errónea común

Si no tengo nada que ocultar, no me importa que recolecten mis datos.

Qué enseñar en su lugar

La privacidad es un derecho fundamental y el uso de datos puede usarse para la manipulación comercial o política. Los debates en clase ayudan a los estudiantes a entender que la privacidad protege su autonomía y libertad de elección.

Ideas de Evaluación

Boleto de Salida

Entregue a los estudiantes una hoja con dos tablas simples: 'Clientes' (con campos: ID_Cliente, Nombre, Email) y 'Pedidos' (con campos: ID_Pedido, ID_Cliente, Fecha). Pida que identifiquen cuál sería la llave primaria en cada tabla y cómo se relacionarían las tablas usando una llave foránea.

Verificación Rápida

Presente un escenario: 'Una tienda de mascotas necesita registrar sus animales y sus dueños'. Pregunte a los estudiantes: '¿Qué información pondrían en una tabla de animales y cuál en una tabla de dueños? ¿Cómo conectarían un animal con su dueño para saber quién es el responsable?'

Pregunta para Discusión

Plantee la siguiente pregunta para debate en grupos pequeños: 'Si al registrar un nuevo cliente, olvidamos escribir su dirección, ¿qué problema de integridad de datos podría surgir más adelante al intentar enviarle una boleta o un producto? ¿Cómo una llave foránea podría ayudar a prevenir esto?'

Preguntas frecuentes

¿Qué es exactamente el Big Data para un estudiante de 15 años?

Es el volumen masivo de información que generamos al usar internet, tan grande que no puede ser procesado por computadoras normales. Se usa para encontrar patrones de comportamiento y tomar decisiones automáticas.

¿Cómo se vincula este tema con la formación ciudadana?

Se vincula al entender cómo los algoritmos de redes sociales pueden crear 'burbujas' que afectan la democracia. Un ciudadano digital informado debe saber cómo se maneja la información para participar de forma crítica en la sociedad.

¿Cómo puede el aprendizaje activo ayudar a enseñar ética de datos?

La ética no se aprende de memoria; se razona. Los juegos de rol y los debates obligan a los estudiantes a enfrentarse a dilemas reales, desarrollando la empatía y la capacidad de prever las consecuencias sociales de las decisiones tecnológicas.

¿Existen leyes en Chile que regulen el Big Data?

Sí, Chile cuenta con la Ley de Protección de la Vida Privada, que actualmente está en proceso de actualización para alinearse con estándares internacionales como el GDPR europeo, un tema excelente para investigar en clase.