Laser-fokussiert auf naturwissenschaftliche Bildung | UCI-Nachrichten

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Wer ist LaserChick? Ist sie Tätowiererin? Der neueste TikTok-Star? Ein neuer Marvel-Held?

Desiré Whitmore ist vielleicht keine Heldin im Comic-Sinne, aber die selbsternannte blaxicanische amerikanische Physikerin mit dem Spitznamen LaserChick ist in der Tat ein inspirierendes Vorbild für Kinder – insbesondere Mädchen – aus unterrepräsentierten Gemeinschaften, die an MINT-Karrieren interessiert sind. In ihrer Rolle als Dozentin für Physiker am Exploratorium des Lehrerinstituts von San Francisco hat Whitmore, die einen Ph.D. an der UCI im Jahr 2011, verstärkt ihren Einfluss auf die nächste Generation von Lernenden, indem sie praktische Aktivitäten entwickelt und unterrichtet, mit denen Lehrer der Mittel- und Oberstufe das Interesse und die Begeisterung ihrer Schüler für Naturwissenschaften wecken können.

Auf einem Foto auf Whitmores Website laserchick.net zeigt sie auf sich selbst und hält ein Schild hoch, auf dem steht: „So sieht ein Wissenschaftler aus.“ Das hätte sie sich nicht vorstellen können, als sie in kleinen, ländlichen Städten im Antelope Valley aufwuchs. Die Ressourcen waren sowohl in ihrer Familie mit acht Kindern als auch im örtlichen Schulbezirk knapp. Die bekennende Mathe- und Bandnerd nährte ihre ungeheure Neugier, indem sie Dinge zerlegte: Telefon, Fernseher, Staubsauger, Nintendo-Konsole, Videorecorder. „Ich habe es nur zum Spaß gemacht, weil ich wissen wollte, wie das alles funktioniert“, sagt Whitmore.

Nach dem Community College und einem anschließenden Bachelor-Abschluss in Chemieingenieurwesen an der UCLA kam sie zur UCI, um einen Master- und Doktortitel in Chemie- und Materialphysik zu erwerben. „Ich dachte: ‚Das ist mein Traum: Chemie und Physik zusammen’“, sagt sie. „Ich muss Kurse in Physik, Ingenieurwesen, Chemie und Mathematik auswählen und aus diesem wirklich coolen Jenga-Turm einen Doktortitel machen. für mich selbst.“

Whitmores Besessenheit von der Quantenmechanik zog sie in die Labore von zwei ihrer Chemieprofessoren – Eric Potma und Ara Apkarian – am von der National Science Foundation finanzierten Center for Chemistry at the Space-Time Limit. „Sobald ich die riesigen Lasersysteme in Aras Labor gesehen habe, war ich begeistert“, sagt sie.

Bei einer einwöchigen Schulung für diese Lasersysteme drängte sie den Ausbilder, ihm alles mitzuteilen, was er wusste. „Am Ende war ich nicht nur ein Experte für diese Systeme, sondern für Laser im Allgemeinen“, sagt Whitmore. Für ihr Promotionsprojekt baute sie Femtosekunden-Laser (eine Billiardstel Sekunde), um einzelne Moleküle zu untersuchen, die in Echtzeit schwingen. „Die Fähigkeit, Laserpulse auf diesem Niveau zu steuern, fühlte sich wirklich unglaublich an“, sagt sie.

Während sie die Arbeit mit Lasern genoss, fühlte sich Whitmore im Labor einsam. Sie meldete sich freiwillig, um Kindern bei Outreach-Veranstaltungen Laser und Optik beizubringen. Sie teilte ihre E-Mail-Adresse mit Kindern, die daran interessiert waren, mehr zu erfahren, erkannte aber, dass sie einen Namen brauchte, den sie sich leichter merken konnte. Ihre LaserChick-Identität war geboren.

2011 gewann sie das prestigeträchtige Postdoctoral Fellowship des Präsidenten der University of California, um ihre Laserforschung an der UC Berkeley fortzusetzen, wo sie Attosekunden-Lasersysteme (eine Quintillionstel Sekunde) baute, um Elektronen zu untersuchen, die sich über Metall- und Halbleiteroberflächen bewegen. Als sich das Postdoc 2014 dem Ende näherte, kämpfte Whitmore darum, ihren Weg herauszufinden. „Ich habe mich für Jobs beworben, bei denen ich weiterhin mit Lasern spielen würde, aber sie würden keinen meiner anderen Muskeln belasten: meine Wissenschaftskommunikation, mein Unterrichten oder meine Neugier“, sagt sie. „Mir wurde klar, dass Unterrichten und Öffentlichkeitsarbeit wirklich das waren, was ich liebte.“

Sie las das Selbsthilfebuch Welche Farbe hat dein Fallschirm? Drei der vier empfohlenen Traumberufe waren genau richtig: Lehrerin, Wissenschaftsfilmberaterin und Museumswissenschaftlerin. „Ich wusste nicht einmal, dass ‚Museumswissenschaftler‘ ein Job ist“, sagt Whitmore.

Sie sprang sofort auf eine Stelle als Spezialistin für naturwissenschaftliche Lehrpläne in der Learning Design Group der Lawrence Hall of Science der UC Berkeley. Die Gruppe hatte gerade mit der Firma Amplify einen Vertrag abgeschlossen, um ihren gleichnamigen K-8-Wissenschaftslehrplan auf der Grundlage neu veröffentlichter Bildungsstandards zu entwickeln. „Es hat so viel Spaß gemacht“, sagt Whitmore. „Mir wurde klar: ‚Das ist es, was ich will.’“

Am stolzesten ist sie auf ihre Einheit der achten Klasse über Lichtwellen, die in fast 40 Bundesstaaten eingeführt wurde, in so großen Stadtbezirken wie Chicago und Seattle und unzähligen kleineren Regionen – einschließlich im Antelope Valley. „Ich unterrichte Kinder in einem Bereich, in dem meine eigene Bildung nicht gerade großartig war“, sagt sie. „Aber ich helfe dabei, das zu ändern.“

Nachdem er zwei Jahre lang Laser- und Photoniktechnologie am Irvine Valley College unterrichtet hatte, ergriff Whitmore 2018 die Gelegenheit, zwei Traumjobs im Exploratorium von San Francisco, einem öffentlichen Lernlabor, das sich der Erforschung der Welt durch Wissenschaft, Kunst und menschliche Wahrnehmung widmet, zu einem zu kombinieren . Als Dozentin für Physik im Lehrerinstitut des Exploratoriums bildet sie Mittel- und Oberstufenlehrer darin aus, wie sie Wissenschaft auf forschende Weise weitergeben und die eigene Neugier der Schüler nutzen können, um ihnen beim Erlernen von Wissenschaft zu helfen.

Whitmore lässt sich von Hunderten von Exponaten zum Anfassen im Exploratorium inspirieren, um physikzentrierte Wissenschaftssnacks zu kreieren, kurze Aktivitäten, die kostengünstige Alltagsmaterialien verwenden, um die Erforschung von Naturphänomenen in den Klassenraum und nach Hause zu bringen. Beispielsweise verwendet die „Laser Speckle“-Aktivität eine gefrostete Glühbirne und einen Dollar-Store-Laserpointer, um das Phänomen der Welleninterferenz zu demonstrieren, das für Menschen mit Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit oder 20/20-Sicht unterschiedlich erscheint. Die „Laser Jell-O“-Aktivität verwendet einen Laserpointer und Gelatine, um Unterschiede in der Lichtabsorption, -brechung und -reflexion zu demonstrieren.

Die Zugänglichkeit der Hunderte von online verfügbaren Wissenschaftssnacks machte sie zu unschätzbaren Lernwerkzeugen während der COVID-19-Pandemie, als Fernunterricht die Materialien einschränkte, auf die die Schüler zurückgreifen mussten, und die Gerechtigkeitslücken deutlich wurden, die in der gesamten Bildung üblich sind. „Sie haben diese riesige Vielfalt an Studenten mit unterschiedlichen Erfahrungen“, sagt Whitmore. „Wie praktizieren Sie das, was heute als kulturell relevante Wissenschaft bekannt ist, und beziehen in Ihren Unterricht ein, wer der Student ist und wie er lernt?“

Sie zitiert einen Science Snack namens „Blind Spot“, der über physische blinde Flecken lehrt, aber die Tür zu einem viel tieferen Gespräch öffnet: „Ich benutze ihn auf interaktive Weise, um zu sagen: ‚Jeder hat einen physischen blinden Fleck sowie soziale Blindheit Flecken. Sie denken vielleicht nicht an sie, aber sie existieren. Sie und ich sehen die Welt anders. Die Wertschätzung all dieser Perspektiven macht die Wissenschaft reicher.’“

LaserChick wird weiterhin ihren unschätzbaren Beitrag leisten, um den naturwissenschaftlichen Unterricht zu bereichern und das Interesse der nächsten Generation von Lernenden zu wecken. „Ich helfe Menschen, neugierig zu sein und die Fragen zu stellen, die sie stellen müssen, um die Welt um sie herum zu verstehen“, sagt Whitmore. „Wenn ich das für 1.000 Kinder machen kann, ist das großartig. Sie werden zu informierten Bürgern heranwachsen. Aber wenn ich 1.000 Lehrer unterrichten kann, ist das eine Armee von Schülern, die Naturwissenschaften lernen. Ich mache eine viel größere Wirkung, als ich jemals für möglich gehalten hätte.“