跨國科學交流再登場 成大科教中心與臺南女中、日本龍野高校學生一起玩物理實驗體驗AI

國立成功大學理學院科學教育中心再度帶領臺灣、日本兩地學生一起玩實驗。12月20日30位臺南女中學生與9位日本龍野高校學生齊聚臺南成功大學，一起進行「雲霧室實驗」，並透過「LandingAI」平台，觀察、學習如何從數據處理到模型佈署的完整AI流程，兼具理論深度與豐富趣味性的科學實驗，現場學生熱烈討論，十分開心。

20日上午，成功大學陳玉女副校長同時以日文與中文雙聲道的方式與臺南女中與龍野高校同學互動，歡迎大家來到成功大學進行國際交流，也激勵同學科學無國界，年輕一代的學子們，正是連結世界的橋樑。希望大家在交流中激發更多的創意與熱情，為未來的科學研究與國際合作奠定基石。活動中學生更提出大霹靂等相關的問題詢問教授，也針對宇宙生命提出疑惑，最後更一起體驗臺灣的冬至吃湯圓文化，收穫滿滿。

雲霧室實驗是一種利用棉花、酒精和乾冰製作的有趣且直觀的物理實驗。實驗中，乾冰提供極低的溫度，使酒精在雲霧室底部形成過飽和蒸氣層。當高能量的帶電粒子（例如宇宙射線）穿過雲霧室時，粒子周圍的蒸氣因電離效應凝結成微小液滴，形成肉眼可見的軌跡。這些軌跡展示了粒子的運動路徑和特性，形狀可能是直線、曲線甚至螺旋形，具體取決於粒子的能量、質量及所受的磁場影響。

傳統雲霧室實驗主要依賴肉眼或相機來觀察和記錄軌跡，但今（2024）年的活動交流中，學生學習使用「LandingAI」平台，觀察雲霧室影像並標註粒子軌跡類別，並訓練AI模型來自動識別不同粒子的運動模式（例如軌跡方向或形狀）。

透過本次實驗交流，學生體驗從數據處理到模型部署的完整AI流程。親眼見證AI技術不僅顯著提升了數據處理效率，減少人工標註的時間與負擔；透過實際操作，學生也更加理解AI技術在科學研究中的應用價值。期待未來能將這樣的應用拓展至更多粒子物理實驗或其他科學觀測領域，推動 AI 與基礎科學教育的深度結合，為學生帶來全新的學習與探索體驗。

成功大學理學院科學教育中心自2014年起，協助臺南女子高級中學與日本兵庫縣立龍野高等學校共同推動跨國學生科學交流活動，深化學生的科學知識與國際視野。這項活動以龍野高校學生到訪臺灣，與臺南女中學生共同參與科學實驗交流為主，其中一站便是在成功大學進行實作科學活動。透過動手實作與實驗數據分析，學生得以培養科學的實踐與探索精神。

活動自2014年啟動，最初由理學院蔡錦俊院長與物理系羅光耀主任帶領學生進行物理實驗。自2016年起，活動由科學教育中心接手負責設計，加入更多元的主題與實作內容，讓學生在實驗設計中學習科學原理。例如，去年進行了自製複擺實驗，今年更是邀請理學院蔡錦俊院長再度擔任講者，介紹雲霧室觀察粒子軌跡。這些創新的實驗內容不僅鼓勵學生親自動手製作儀器，還讓他們透過數據分析深入理解科學理論與實務應用。

成功大學理學院科學教育中心表示，此交流活動的目標是提供學生跨文化的學習經驗，培養國際化科學素養，並激發學生對科學的興趣與熱情。透過這樣的合作，學生們不僅能學習到不同的科學知識，還能體會跨文化交流的重要性，進一步拓展國際視野。期望未來持續深化國際科學教育合作，設計更多創新實驗，拓展活動的規模與影響力。這項合作不僅為學生提供了實驗操作的機會，更促進了跨國科學教育的交流與創新，為培養下一代科學人才奠定了堅實的基礎。