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Sexo do Bebê Série Rádio Cangália Objetivos 1. Apresentar uma aplicação do conceito de desvio padrão e flutuação estatística. Sexo do Bebê Série Rádio Cangália Conteúdos Estatística, Desvio padrão. Duração Aprox. 10 minutos. Objetivos 1. Apresentar uma aplicação do conceito de desvio padrão e flutuação estatística. Sinopse O programa apresenta e critica uma pesquisa de que o sexo de um bebê estaria relacionado à quantidade de ingestão calórica da mãe durante a gravidez. Material relacionado Vídeos: Atleticano X Riograndense; Áudios: O peso da dúvida, Curva do Sino. ÁUDIO Sexo do bebê 2/11 Introdução Sobre a série A série Rádio Cangália apresenta programas descontraídos de variedades que usualmente abordam uma informação ou notícia de conhecimentos gerais, com comentários de um professor de matemática. Os temas não são tratados em profundidade, mas oferecem oportunidade de o professor trabalhar assuntos interdisciplinares em sala de aula ou em atividades extraclasse. O programa pode trazer também uma piada ou uma frase célebre, sem preocupações maiores além de oferecer motivos de discussão em torno de um conteúdo e reforçar a descontração. Sobre o programa O programa foi desenvolvido a partir das seguintes falas, que são reproduzidas aqui para acompanhar o programa, mas podem não estar em acordo gramatical, ortográfico ou de concordância com um texto escrito culto: • Olá, professor... • Oi, alunos! Começa aqui mais um episódio da Rádio Cangalha! • Mas, mas, o que é esse barulho? • Ah, esses bebezinhos fofos são apenas um lembrete pro nosso tema de hoje! • Eu tiraria o “fofos” da sua fala, Henrique, mas, nosso tema tem mesmo a ver com bebês, na verdade, o programa de hoje é sobre “Flutuações estatísticas e determinação do sexo. • Já deu, produção, já deu. • Ahhh! Tão fofinhos. • Cara de joelho... ÁUDIO Sexo do bebê 3/11 • Pare de chatice e vamos ao tema! Você deve estar assim porque está solteira. [pausa] Um estudo feito no Reino Unido tenta mostrar que a abundância ou limitação de alimentos pode favorecer o nascimento de bebês do sexo masculino ou feminino, não é isso, professor? • É, o estudo baseia-se em análises estatísticas, mas os resultados ainda são muito questionáveis. • Muito questionáveis! • Só porque os primeiros resultados mostram que quando uma grávida come muuuuuito, a maioria dos bebês nasce menina? • HAHA! Não é exatamente isso não, Henrique. É que os resultados só informam flutuações estatísticas na relação meninos/meninas, falta uma análise mais convincente. • Viu, Henrique! Mas... não entendi direito o que você quis dizer, professor. • Flutuações estatísticas são variações de alguma variável em torno de seu valor médio. • Pelo que eu entendi, os pesquisadores separaram a amostragem de setecentos e quarenta mulheres em três grupos. Não foi isso? • Foi o que eu entendi também, Henrique. Foram três grupos: um grupo que comeria muito, outro que comeria pouco e um último que manteria a alimentação normalmente. • Isso mesmo, notem que setecentos e quarenta dividido por três é igual a duzentos e quarenta e sete mulheres, logo, cada amostra tem uma flutuação estatística binária de dezesseis, aproximadamente seis por cento. • Uma piada pra isso tudo: Eu não gosto de matemática! • Mas a calculADORA! [risos] • Gente! O que sua mãe fez pra você ter ficado assim, Henrique? ÁUDIO Sexo do bebê 4/11 • Ah, vai me dizer que você não gostou da piada ou que você entendeu o que o professor disse? • HAHAHA! Pelo menos você tem bom humor, Henrique! Mas, eu explico melhor o que eu quis dizer. • Ah, explique, professor! • Primeiro vou explicar o que é desvio padrão. • Certo, mas, antes disso, vamos fazer um intervalinho pra preparar a mente e pra um lanchinho, certo? • Aposto que se você estivesse grávida, você teria uma menina. • Ei, tá me chamando de gorda??? • [pensando alto] Uma menina linda, parecida com você, fofa... • Tá me chamando de gorda? • Não, não, mas seria bacana ver você com um barrigão, e, do jeito que você come...uma menina... • Henrique, acho melhor você parar de dar explicações, você tá se complicando. • É, vamos logo chamar o comercial. • [pensando alto] uma menininha...[pausa 2’’] mas sem aquele choro... • [brava] A Rádio Cangalha volta já. Espero que o Henrique consiga endireitar os pensamentos pra explicação sobre desvio padrão. • Olá, olá! A Rádio Cangalha está no ar! • Sem nos desviar muito nos pensamentos, vamos direto à explicação sobre desvio padrão. Não é isso, professor Leumas? • Isso mesmo, Ivone. Então vamos lá! • Desvio padrão é um parâmetro usado em estatística que indica o grau de variação de um conjunto de elementos. • Hum...Você pode nos dar um exemplo? • Claro. Pense nas temperaturas médias de algumas cidades. Assim, se medirmos as temperaturas máximas de uma cidade durante três ÁUDIO Sexo do bebê 5/11 dias e obtivermos os seguintes valores: vinte e oito graus no primeiro dia, vinte e nove graus no segundo dia e trinta graus no terceiro, podemos dizer que a média desses três dias foi de... • ...vinte e nove graus. • Bem, Henrique. Agora, em outra cidade, as temperaturas máximas nesses mesmos dias podem ter sido vinte e dois graus no primeiro dia, vinte e nove graus no outro e trinta e cinco graus no terceiro dia. Assim, a média desses três dias nessa cidade foi de... • ...vinte e nove graus também. • Exatamente, Ivone. • Mas, os moradores das duas cidades viveram situações distintas. • Isso mesmo. Foi para isso que os matemáticos desenvolveram o desvio padrão, que serve para dizer o quanto os valores dos quais se extraiu a média são próximos ou distantes na própria média. Nesse exemplo, fica claro que o desvio padrão da segunda cidade é bem maior que o da primeira. • Ah, agora entendi. Mas, e no caso das grávidas? • Vamos ver a distribuição, chamada binária, associada ao sexo dos bebês das mamães grávidas de um grupo. • Em princípio o sexo do bebê pode ser masculino ou feminino. Assim, é muito parecido com o jogar de uma moeda que pode resultar em cara ou coroa pra cima. • Isto mesmo Henrique. Se a gente jogar 247 vezes uma moeda, quantas vezes vamos obter coroa? • A metade das vezes. • Não exatamente Ivone. Esse é o valor médio esperado. Mas na prática, pode ter flutuações ou variações. E podemos calcular o desvio padrão para esse tipo de chances de 50%. • Se jogarmos N vezes uma moeda honesta, o desvio padrão vai ser a raíz quadrada de um quarto de N. ÁUDIO Sexo do bebê 6/11 • Ah. Entendi. Fazendo as contas na calculadora com N igual a 247, obtemos quase 8. • Quer dizer que pode ter 8 coroas a mais ou 8 caras a mais. • Exatamente. Voltando ao caso das grávidas, os resultados apontam que no grupo das que comiam mais, cinquenta e quatro por cento dos bebês foram meninas. E nos que das que comiam menos, cinquenta e cinco por cento foram meninos. • HAHA! Comilonas, bochechudas... • Deixe eu terminar, Henrique. • Isso mesmo, me ajude, professor. • Desculpem! Mas uma filinha sua seria a coisa mais fofa, Ivone. O que você acha? • Eu acho que você deveria deixar o professor Leumas terminar. • Então, como ia dizendo... Já que cada grupo tem 247 mulheres, a flutuação estatística binária simples é de 3% pra mais ou pra menos.. Eles encontraram uma diferença de 4% ou 5%, isto é muito próximo da simples flutuação estatística esperada. • Assim, o estudo não conclui nada além de que há flutuações estatísticas na relação menina e menino. • O que quer dizer que ninguém sabe quem determinou o nosso sexo! • Isso mesmo. • Ah, eu tinha certeza que tinha sido o mel que sua mãe tomou enquanto estava grávida de você que a fez assim tão doce. • A sua deve ter batido com a barriga na parede, né? • HAHAHA! Boa, Ivone! • Vamos para as frases célebres, tá bem? • E a frase de hoje é: “As mudanças só são bem vindas • quando feitas para multiplicar e não para dividir”. ÁUDIO Sexo do bebê 7/11 • Ah, vamos multiplicar então! • Henrique, você não está bem hoje, né?! • E não vamos começar um preconceito aqui contra a divisão, certo? É uma operação matemática tão importante quanto as outras! • Gente, a mensagem é apenas de que mudanças são boas quando multiplicam e agregam novos pensamentos e ideias. • Claro, claro, novas ideias, cabeças novas, pessoas novas, bebês, fofinhos... • Não, esse barulho de novo não! Vamos terminar a Rádio Cangalha de hoje? • Então vamos, não é? O nosso tempo passa rápido demais, temos que aproveitá-lo da melhor maneira possível. • Tá...[pausa]Então é isso, tchau, pessoal! • Hoje, vimos os conceitos de desvio padrão e flutuação estatística. Além de mostrar que não é tão fácil assim saber o porque nascemos assim ou assado. Muito obrigada a todos, até mais um capítulo da Rádio Cangalha! • Tchau! Lembrem-se que dividir é tão importante quanto multiplicar. • Hehe! Tá bem, professor. Agora vamos terminar o programa. Tchau, tchau! Sugestões de atividades Antes da execução O programa trata de flutuações estatística e menciona o desvio padrão de uma distribuição binária. Em uma distribuição binária que consiste de N eventos aleatórios binários A ou B, com de probabilidade p de acontecer A e ÁUDIO Sexo do bebê 8/11 probabilidade 1-p de acontecer B, o valor esperado para os eventos serem A é E[A]=Np. Igualmente para eventos B, E[B]=N(1-p). A flutuação estatística em torno do valor esperado pode ser medida pelo desvio padrão , através da equação 1 . Assim, no caso de eventos com moeda, A e B, serão cara e coroa. E no caso do sexo, A e B, serão feminino ou masculino. Digamos que em ambos os casos p=1/2. Então o desvio padrão é dado por /4. Atividade Dividir a classe em grupos de dois ou três alunos. Cada grupo deve jogar uma moeda (honesta) 16 vezes e anotar quantas vezes foi cara e o desvio do valor esperado. É bem provável (mais da metade dos grupos) que o desvio esteja abaixo de 2. Isto é, alguns grupos vão obter o valor esperado 8, outros obterão 9 e alguns 10. Em princípio, um grupo pode obter até 16 caras (ou coroas), mas esse tipo de resultado vai ser extremamente raro. Durante a execução Escreva no quadro os nomes e os dados numéricos mencionados no programa à medida que eles forem falados. Depois da execução Os dados encontrados pelos pesquisadores Mathews et al. estão resumidos gráfico de barras abaixo. O gráfico parece indicar que o sexo masculino dos bebês é maior para as mães que têm maior quantidade de ingestão calórica ou de cereal. A pesquisa foi criticada por outros cientistas que explicam os resultados por erro de metodologia e pura chance. O professor pode discutir o assunto com base na atividade desenvolvida com moedas honestas em que é possível encontrar um resultado diferente do valor médio esperado. ÁUDIO Sexo do bebê 9/11 Mathews F et al. Proc. R. Soc. B 2008;275:1661-1668 Problema Considere três números não negativos x, y e z que têm média um. Isto é, 1 3 Qual é o maior desvio padrão possível? Solução Por definição, fornecido por o desvio padrão será 1 1 1 3 Como a soma de três números não negativos deve valer 3, pois a média é 1, então cada variável tem os seguintes valores possíveis 0 3, 0 30 3. Veja a ilustração ao lado. A equação da média define um plano em 3 dimensões, e assim os valores permitidos para x, y e z devem ficar ÁUDIO Sexo do bebê 10/11 restritos ao segmento de plano indicado na figura. Por outro lado a equação do desvio padrão é o de uma esfera de raio √3 e centro no ponto (1,1,1). Temos então um triângulo eqüilátero T no qual a medida de seus lados é √2 3 e o maior círculo que inscreve esse triângulo tem raio √3 2. Portanto o maior desvio padrão será dado pela igualdade √3 √3 2 ⟺ √2. Sugestões de leitura Fiona Mathews, Paul J Johnson and Andrew Neil. You are what your mother eats: evidence for maternal preconception diet influencing foetal sex in humans. Proc. R. Soc. B July 22, 2008 275:1661-1668; doi:10.1098/rspb.2008.0105. Página http://tinyurl.com/66jvb2c visitada em 12 Out. 2011. S. Stanley Young, Heejung Bang and Kutluk Oktay. Cereal-induced gender selection? Most likely a multiple testing false positive. Proc. R. Soc. B April 7, 2009 276:1211-1212; published online before print January 13, 2009, doi:10.1098/rspb.2008.1405. Página http://tinyurl.com/6b83htd visitada em 12 Out. 2011. Ficha técnica Autor Samuel Rocha de Oliveira e Luis Ricardo Sarti Coordenação de Mídias Audiovisuais Prof. Dr. Eduardo Paiva Coordenação Geral Prof. Dr. Samuel Rocha de Oliveira Universidade Estadual de Campinas Reitor Fernando Ferreira Costa Vice-reitor Edgar Salvadori de Decca Pró-Reitor de Pós-Graduação Euclides de Mesquita Neto Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica Diretor Caio José Colletti Negreiros Vice-diretor Verónica Andrea González-López ÁUDIO Sexo do bebê 11/11