Основи квантових технологій у закладах загальної середньої освіти: обумовленість та забезпеченість

Abstract

Актуальність теми дослідження. Актуальність роботи визначається необхідністю вивчення в закладах загальної середньої освіти основ квантової інформатики як перспективного технологічного напряму, що визначається одним з пріоритетних у багатьох країнах. Ідеться про управління квантовими комп’ютерами, що у майбутньому зможуть значно пришвидшити виконання алгоритмів для розв’язання складних задач оптимізації, моделювання, криптографії тощо. Постановка проблеми. Значущими складовими мети освіти є всебічний розвиток людини, формування цінностей і компетентностей, необхідних для її успішної самореалізації. Це зумовлює випереджальний і інноваційний характер освіти та необхідність її модернізації на основі системного, методично обґрунтованого упровадження основ квантової інформатики у інформатичну освітню галузь. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У той час коли розвиток класичних комп’ютерів не припиняється, темпи розвитку квантових технологій набирають обертів, а квантові комп’ютери, що ні в якому разі не усунуть класичні, є реальністю. У багатьох державах світу (США, Китай, країни Євросоюзу та ін.) розвиток квантових технологій підтримується законодавчо та фінансово. Постановка завдання. Мета дослідження – проаналізувати перспективи, можливості та готовність вивчення квантової інформатики в закладах загальної середньої освіти. Для досягнення мети були поставлені такі завдання: 1. Узагальнити та систематизувати відомості щодо підготовки фахівців квантової галузі на рівні вищої освіти. 2. Обґрунтувати перспективи та окреслити можливості вивчення основ квантової інформатики старшокласниками. Виклад основного матеріалу. Систематизовано відомості про навчальні програми дисциплін квантово орієнтованого змісту та підготовку фахівців квантової галузі на різних рівнях вищої освіти у закладах України. Обґрунтовується необхідність пропедевтичного навчання квантових технологій у закладах загальної середньої освіти. Наводяться приклади світової та української практик популяризації квантових технологій серед учнів старшого шкільного віку. Висновки. 1. Перелік навчальних дисциплін квантово-орієнтованого змісту, а також підготовка фахівців квантової галузі на різних рівнях вищої освіти з кожним навчальним роком набуває поширення, у тому числі й в Україні (починаючи з 2017). 2. Враховуючи перспективи використання квантових технологій, світовий та український досвід їх популяризації на різні аудиторії (серед фахівців, майбутніх фахівців, учнів), попит на спеціалістів квантової галузі, пропонуємо організувати систематизоване навчання основ квантових технологій учнів старшого шкільного віку.