Quantopia School UA (Alpha Version)

Quantopia School UA (Alpha Version)#

Quantopia School UA — це проєкт, що прагне надати українським школярам найсучасніші та якісні матеріали з фізики та астрономії, поєднуючи їх із практичним застосуванням через програмування на Python. Ми зосереджені на наданні ресурсів, які дозволяють поєднати теоретичні знання із сучасними технологіями та реальними викликами.

Світ змінюється дуже швидко, і сучасна освіта не встигає за цими змінами. Наукові прориви, які відбуваються сьогодні, можуть з’явитися в підручниках через 5-10 років, і то не завжди. Теперішній матеріал не пов'язується із сучасністю та баченням майбутнього, що не додає ентузіазму до вивчення фізики та астрономії. Тут я пропоную наступне рішення:

  1. Весь матеріал Quantopia School UA розміщено на цій веб-сторінці і цей матеріал можна дуже швидко оновлювати та додавати щось нове (зазвичай, новий матеріал можна додати буквально за декілька годин, а потім ще за одну годину відтестувати, чи вірно все відображається, та відредагувати за потреби).

  2. Матеріал Quantopia School UA буде доволі точно слідувати теперішній структурі навчальних програм з фізики та астрономії, щоб у школярів була можливість використовувати цей матеріал під час свого навчання. Однак сам матеріал активно доповнюється сучасними відкриттями та матеріалами (наприклад, вбудовані 3D-мапи сонячної системи від NASA, матеріали від українських авторів науково-популярних каналів із Youtube).

  3. Практика через програмування на Python. Кожна тема супроводжується прикладами коду на Python і ви можете:

    • Відкрити код прямо у браузері в два кліки, використовуючи Google Colab у себе на Google диску.

    • Запустити, експериментувати та редагувати код без потреби у встановленні редакторів коду, а також без потреби розбиратись як створювати віртуальні середовища та підвантажувати нові бібліотеки (це ви зможете вивчити з часом, але основна мета - максимально просто розпочати і спробувати програмувати).

    • Зберегти код на власний Google-диск для подальшого використання.

  4. Математичний мінімум: Окремий розділ, де зібрані всі необхідні математичні знання та матеріали для розуміння фізики та астрономії на шкільному рівні (буде створено згодом). Це не буде переказ шкільного курсу алгебри та геометрії. Ціль - додати лише найбільш обов'язкові теми, які будуть корисними і при вивченні фізики, і для вашого майбутнього шляху (вища освіта, робота та власні бізнес-проекти).

Python — це універсальна мова програмування, яка використовується у багатьох сферах, включаючи аналіз даних, машинне навчання та автоматизацію. Це одна з найпопулярніших мов програмування на даний момент. Із свого досвіду можу сказати, що навіть якщо ви не станете в майбутньому розробниками, Python може допомогти вам автоматизувати багато рутинних задач у ваших майбутніх проектах.

Цей проект не навчає Python з нуля, але надає готові приклади та демонструє, як Python можна застосовувати для вирішення задач у фізиці та астрономії. Основна рекомендація: пробуйте експериментувати із прикладами коду і обговорювати їх із штучним інтелектом ChatGPT або Claude (вони зможуть вам все дуже детально пояснити і навчити). Це дозволить набути непоганого початкового досвіду в програмуванні.

Чи стане Python “чарівною паличкою”, яка спростить вивчення фізики та астрономії? Я не впевнений в цьому на 100%. Програмування — це непросто. Фізика й астрономія — це теж непросто. Щоб вивчати фізику на гарному рівні, потрібні знання з математики, а математика - це також непросто. А якщо все це об’єднати, то може вийти навіть складніше, ніж окремо. Однак, я вірю, що набуття реальних практичних навичок, а не просто зубріння для галочки чи оцінки, може пересилити цю складність. Потрібно максимально спростити процес вивчення (при цьому не нехтуючи повнотою курсу) і потім тестувати, чи дійсно ця ідея заходить.

Як мінімум, я очікую, що ті школярі/студенти, які зацікавляться вивченням програмування, працюючи з фізикою чи астрономією, зможуть отримати певну базу з програмування, певні практичні навички, які будуть корисними в майбутньому, навіть якщо ці школярі/студенти не пов'яжуть своє життя напряму з фізикою (просто статистично, у нас в країні більше людей, які працюють в IT, ніж у фізиці в науці).

Бачення на майбутнє

Quantopia School UA знаходиться на початковому етапі розвитку, але буде швидко зростати. До кінця 2025 року я планую охопити значну частину шкільної програми з фізики (10-11 клас) та астрономії. У процесі буду тестувати та вдосконалювати теперішній підхід, щоб максимально відповідати потребам учнів і викладачів.

Про автора

Автор цього проекту - Владислав Яковлєв (LinkedIn).

У мене немає часу на соцмережі, тому тримайте телеграм-канал, де я іноді пишу свої думки та ідеї: https://t.me/yakovliev_lab

Я фізик-теоретик за освітою, однак також працюю і в інших сферах.

Закінчив бакалаврат та магістратуру на фізичному факультеті та кафедрі теоретичної фізики Київського національного університету імені Тараса Шевченка, після чого продовжив навчання в аспірантурі Інституту теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України.

За роки навчання та роботи я набув досвіду в різних сферах, поєднуючи теоретичну фізику з практичним застосуванням знань. З цієї точки зору, особливо цікавим був мій досвід роботи в компанії Vents, де я:

  • досліджував фізичні процеси у вентиляційному обладнанні

  • розробляв математичні моделі для опису цих процесів

  • менеджерив створення програмних рішень для автоматизації інженерних розрахунків

Будучи ще студентом бакалаврату, а потім магістратури, було цікаво спостерігати, як твої знання дозволяють запускати продукти, які моментально збільшують продажі по тим чи іншим позиціям вентиляційного обладнання.

По теперішній моїй діяльності:

  • Працюю викладачем фізики та астрономії в Економіко-правовому фаховому коледжі Київського кооперативного інституту бізнесу і права

  • Продовжую свій рух до наукового ступеня PhD з фізики (поки зосереджений на публікації своїх наукових результатів за час навчання в аспірантурі)

  • Працюю в компанії SIS LLC як Service Delivery Manager та Consultant Dynamics 365 Finance and Operations, де керую командами бізнес-аналітиків та консультантів з України та Польщі

Сподіваюсь, мій досвід з різних сфер допоможе зробити Quantopia School UA більш практичним та корисним для вас.

АСТРОНОМІЯ

ФІЗИКА

МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

ОПТИКА

АТОМНА І ЯДЕРНА ФІЗИКА

ЗАДАЧІ