Estatística e reprodutibilidade em ciências da vida

Disciplina Opcional

Dados da disciplina

Código: BQM025

Carga horária: 60h

Período:

Descrição

Programa de Disciplina

 

Professor Responsável: Olavo Bohrer Amaral

 

1. Ementa:

 A disciplina se propõe a discutir de forma aplicada os fundamentos mínimos de metodologia científica e estatística necessários para a análise de dados nas ciências da vida, incluindo:

- Fundamentos básicos de metodologia científica (amostra e população, unidade experimental, variáveis, aleatorização)

- Fundamentos teóricos de bioestatística (probabilidades, distribuições, parâmetros, significância).

- Estatística descritiva (medidas de tendência central e dispersão).

- Cálculos de tamanho amostral e poder estatístico.

- Testes estatísticos mais frequentemente usados em bioestatística inferencial (teste z, teste t, teste t pareado, teste de Mann-Whitney, teste de Wilcoxon, análise de variância (ANOVA), teste de Kruskal-Wallis, correlação linear (de Pearson), regressão linear, correlação de Spearman, teste do qui-quadrado, teste exato de Fisher, análise de curvas de sobrevivência).

- Lógica bayesiana na interpretação de resultados estatísticos.

- Análise crítica da confiabilidade de dados da literatura e do sistema de publicação científica.

- Reprodutibilidade científica e conduta responsável em análise de dados.

- Ciência aberta e transparência no relato de resultados de pesquisa.

A ênfase da disciplina é no significado dos conceitos por trás da estatística, e não na simples aplicação de testes estatísticos na análise de dados: desta forma, a estatística será utilizada como porta de entrada para a discussão de diversas questões relacionadas à confiabilidade da ciência publicada e a como melhorá-la. Ao mesmo tempo, será utilizada como forma de reflexão para como lidar com os próprios dados de forma isenta de forma a produzir e relatar resultados de pesquisa reprodutíveis.

2. Objetivo geral:

- A partir do ensino de fundamentos básicos de estatística, capacitar o aluno a lidar de forma crítica com os próprios dados e com a literatura científica.

3. Objetivos específicos:

- Fornecer bases mínimas de desenho experimental e metodologia científica para a análise de dados.

- Discutir a fundo os conceitos básicos de estatística frequentista e bayesiana e sua importância para a interpretação de dados em biologia.

- Capacitar o aluno na utilização de metodologias básicas em estatística frequentista.

- Exercitar fundamentos de lógica bayesiana na interpretação de resultados de testes estatísticos.

- Estimular a apreciação da literatura científica de forma crítica a partir dos conceitos estatísticos discutidos.

- Discutir a questão da reprodutibilidade científica nas ciências da vida e iniciativas para melhorá-la.

- Avaliar criticamente projetos e resultados de pesquisa apresentados pelos alunos, com vista ao aprimoramento do trabalho de pesquisa.

4. Metodologia:

 A disciplina consistirá em aulas teóricas e em atividades práticas com computador, utilizando basicamente o software Graphpad Prism. A maior parte das atividades práticas será realizada em casa, através de roteiros de exercícios específicos para cada aula, e corrigidas durante a aula. Os alunos deverão trazer seus próprios dados experimentais para análise nas aulas práticas e seminários, de maneira a integrar a disciplina com as atividades de pesquisa dos mesmos. Desta forma, a disciplina é direcionada a alunos de graduação que já estejam engajados em projetos de pesquisa em estágios curriculares, e ocorrerá em paralelo com disciplina já existente na pós-graduação (Fundamentos Básicos de Bioestatística – BMQ877), cuja carga horária será aumentada a partir do próximo semestre para comportar alunos de ambos os níveis.

5. Avaliação:

 A avaliação final da disciplina consistirá na apresentação e análise de resultados dos alunos, bem como na apresentação de seminários ao longo da disciplina.

 

6. Cronograma:

Aula 1.

- Apresentação da disciplina

- Dinâmica de Grupo 1: Confiabilidade da literatura científica

- Apresentação de dados dos alunos

Aula 2.

- Aula 1: Introdução à bioestatística

- Avaliação inicial de conceitos

- Apresentação de dados dos alunos

Aula 3.

- Aula 2: Conceitos básicos de desenho experimental

- Estatística descritiva

Prática: Estatística descritiva

Aula 4.

- Seminário 1: Desenho experimental

- Sessão crítica 1: Criticando gráficos

- Aula 3: Distribuição normal

Prática: Teste Z

Aula 5.

- Seminário 2: Estatística descritiva

- Dinâmica de Grupo 2: Bayesianos vs. frequentistas

- Aula 4: Testes de hipóteses

Prática: Testes de hipóteses

Aula 6.

- Dinâmica de Grupo 3: o valor p

- Aula 5: Poder estatístico, tamanho amostral e intervalos de confiança

- Seminário 3: Testes de hipóteses

Prática: Cálculo de tamanho amostral

Aula 7.

- Aula 6: Distribuição t e testes t

- Seminário 4: Poder estatístico e tamanho amostral

Prática: Testes t

 

Aula 8.

- Seminário 5: Normalização

- Aula 7: Estatística não–paramétrica

Prática: Estatística não-paramétrica

Aula 9.

- Aula 8: Correlação e regressão

- Seminário 6: Outliers – detecção e manejo

Prática: Correlação e regressão

Aula 10.

- Aula 9: Análise de variância e múltiplas comparações

Prática: ANOVA

Aula 11.

- Aula 10: Variáveis qualitativas e curvas de sobrevivência

- Seminário 7: Testes diagnósticos: sensibilidade/especificidade/valores preditivos Sessão crítica 3: Raciocínio Bayesiano

Prática: Variáveis qualitativas e curvas de sobrevivência

Aula 12.

-Seminário 8: Flexibilidade de análise

- Aula 11: Descendo os círculos do inferno científico

Prática: Registro de protocolos – EDA

Aula 13.

- Dinâmica de grupo 4: criticando a literatura científica

- Aula 12: Desconstruindo a publicação científica

 

Prática: Avaliando qualidade de descrição

Aula 14.

 - Seminário 9: Confiabilidade da literatura científica

- Dinâmica de Grupo 4: Melhorando a confiabilidade da literatura

Aula 15.

- Aula 13: Da teoria à prática: agindo para melhorar a ciência

- Dinâmica de grupo 5: Metaciência

- Apresentação de propostas

Aula 16.

- Apresentações dos alunos

- Discussão

Aula 17.

- Apresentações dos alunos

- Discussão

Aula 18.

- Apresentações dos alunos

- Discussão

 

Aula 19.

- Apresentações dos alunos

- Discussão

 

Aula 20.

- Apresentações dos alunos

- Avaliação final de conceitos

- Discussão e avaliação final da disciplina

 

7. Bibliografia:

Motulsky, Harvey. Intuitive Biostatistics. 3rd edition. Oxford University Press, 2013.

 

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