94339 - METODI STATISTICI PER LE SCIENZE DELLA NATURA

Anno Accademico 2023/2024

  • Docente: Dora Melucci
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: CHIM/01
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Didattica e comunicazione delle scienze naturali (cod. 5704)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha le basi teoriche e pratiche della statistica univariata e multivariata per l’elaborazione dei dati ottenuti da misure sperimentali di variabili naturali. In particolare, lo studente sa progettare gli esperimenti e sa elaborare i dati utilizzando moderni pacchetti software. Lo studente sa infine applicare le abilità acquisite per la progettazione di esperienze didattiche o di comunicazioni divulgative, anche mediante ricerca di informazioni sul web.

Contenuti

Prerequisiti

Lo studente che accede a questo insegnamento deve essere in possesso di una buona preparazione nei fondamenti delle tecniche laboratoriali di base della biologia, della chimica e della geologia.

Obiettivi

Il corso si propone di fornire allo studente la capacità di progettare un’esperienza didattica o una comunicazione divulgativa inerente il laboratorio delle scienze naturali, partendo dalla progettazione di esperimenti per arrivare alla corretta elaborazione dei dati e presentazione dei risultati.

Con tali obiettivi, vengono fornite le seguenti conoscenze matematiche e statistiche: elementi di analisi statistica; metodi di esplorazione dei dati; metodi di modellizzazione: classificazione e regressione; Design of experiments (DOE).

Programma

Propagazione degli errori. Cifre significative. Intervallo di confidenza. Test di significatività. Calibrazione mediante regressione. Parametri di qualità del dato sperimentale. Validazione dei metodi sperimentali. Pretrattamento dei dati. Trasformazione delle variabili. Esplorazione dei dati: analisi dei cluster e analisi delle componenti principali. Modelli statistici: parametri di controllo, classificazione mediante analisi discriminante, regressione mediante metodo dei minimi quadrati e mediante componenti principali. Progettazione di esperimenti: metodi multivariati per la scelta dei campioni standard e delle variabili per la costruzione dei modelli. Utilizzo di pacchetti software (tipologia “Office”) per la gestione di fogli di calcolo, per la redazione di documenti scritti e per la preparazione di presentazioni divulgative; utilizzo di pacchetti software (tipologia “R”) per la scrittura di programmi per l’applicazione della statistica a problemi scientifici. Utilizzo di banche dati on-line per la ricerca bibliografica.

Testi/Bibliografia

J.C. Miller, J.N. Miller, Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Pearson Education, 2010.

- Richard G. Brereton, Applied Chemometrics for Scientists, Wiley, 2007.

- Richard Kramer, Chemometric techniques for quantitative analysis, Marcel Dekker, 1998

- Ron Wehrens, Chemometrics with R, Spinger, 2011

Metodi didattici

Lezioni teoriche ed esercizi al calcolatore.

Materiale didattico pubblicato su virtuale.unibo.it

È fortemente raccomandata la frequenza in presenza di tutte le attività didattiche; si ricorda che non sarà più possibile seguire le attività didattiche in diretta a distanza.
In ogni caso, tutte le lezioni ed esercitazioni saranno registrate e rese visibili su virtuale.unibo.it, allo scopo di agevolare gli studenti che siano impossibilitati a partecipare in presenza o che vogliano rivedere le lezioni per verificare passaggi non chiari.

L'insegnamento partecipa al progetto di sperimentazione didattica dell'Ateneo: DIDATTICA DIGITALE INTEGRATIVA.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Gli studenti elaborano una relazione su un problema sperimentale assegnato.

La relazione viene discussa durante un esame orale, nel quale vengono poste anche domande sulla teoria generale.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, videoproiettore, computer, software.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Dora Melucci

SDGs

Istruzione di qualità

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.