Estatística e reprodutibilidade em ciências da vida
Disciplina Opcional
Dados da disciplina
Código: BQM025
Carga horária: 60h
Período: 1º
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.