In breve: Il campionamento sceglie un piccolo gruppo per studiare un insieme grande. La verifica di ipotesi controlla se una supposizione regge ai dati.
Cosa significa studiare un campione
In un laboratorio non possiamo controllare ogni singolo prodotto. Per questo scegliamo un campione, cioè un sottoinsieme della produzione.
Se il campione è scelto bene, riflette le caratteristiche del gruppo intero. Il gruppo intero si chiama popolazione.
Pensa a una grande cisterna di acqua minerale. Per misurare il pH non analizziamo tutta la cisterna. Bastano pochi millilitri prelevati con cura.
Stima e verifica di ipotesi
La stima usa i dati del campione per ipotizzare un valore della popolazione. Ad esempio, la media o la percentuale di pezzi difettosi.
La verifica di ipotesi funziona come un piccolo processo. Si parte da una supposizione iniziale, detta ipotesi nulla. Poi si raccolgono dati e si valuta se sono coerenti con quella supposizione.
Se i dati la contraddicono in modo netto, l'ipotesi nulla viene rifiutata. Altrimenti viene mantenuta, perché non ci sono prove sufficienti contro di essa.
In chimica questo serve, ad esempio, per controllare se un reagente rispetta la concentrazione dichiarata. Oppure per verificare se due lotti hanno la stessa qualità media.
Esempi pratici
Esempio 1. Una ditta produce flaconi di soluzione salina. L'etichetta dichiara 500 mL. Prendiamo 30 flaconi a caso e misuriamo il volume. Se la media del campione è vicina a 500 mL, l'ipotesi è accettabile.
Esempio 2. Un laboratorio biotecnologico studia la purezza di un enzima. Si analizzano alcune provette estratte casualmente dal lotto. La stima della purezza media guida la decisione di vendere o scartare il lotto.
Esempio 3. Vogliamo controllare se un nuovo metodo riduce le impurità. L'ipotesi nulla dice: nessuna differenza tra vecchio e nuovo metodo. Se i dati mostrano una differenza molto grande, rifiutiamo l'ipotesi nulla.
Passi tipici da seguire:
- Definire la popolazione e la variabile da misurare.
- Estrarre un campione in modo casuale.
- Calcolare media o percentuale del campione.
- Confrontare il risultato con l'ipotesi di partenza.
- Decidere se accettare o rifiutare l'ipotesi nulla.
Parole difficili
- Popolazione: insieme completo di tutti gli elementi che vogliamo studiare.
- Campione: piccolo gruppo estratto dalla popolazione per essere analizzato.
- Stima: valore approssimato calcolato dai dati del campione.
- Ipotesi nulla: supposizione iniziale che si mette alla prova con i dati.
- Casuale: scelto senza criteri preferenziali, in modo da evitare distorsioni.
- Lotto: insieme di prodotti realizzati nelle stesse condizioni.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.complementi-di-matematica.cl3.campionamento-stima.01