Daily News

教師靠AI自學寫App 物理公式變手機遊戲

【明報專訊】以往開發手機應用程式,往往需專業程式設計員協助編程,成本高亦費時。隨着生成式人工智能(Generative AI)技術爆發,「vibe coding」(自然語言編程)方式誕生,開發者只需以正常交談方式向AI描述需求,它便能代為生成複雜程式碼。中學物理科教師黃鍶晴在大學時只修讀過基礎編程,她為解決學生學習物理科的困難,去年以vibe coding方式開發一款學習物理的iOS應用程式。「因為有AI輔助,我才做到這件曾以為一輩子都不可能(做到)的事。」黃鍶晴說。

善用AI:受惠於生成式AI科技的高速發展,黃鍶晴表示讓她做到以往從未想過的程式開發,更鼓勵其他教師善用AI,一起追夢。(周群雄攝)
善用AI:受惠於生成式AI科技的高速發展,黃鍶晴表示讓她做到以往從未想過的程式開發,更鼓勵其他教師善用AI,一起追夢。(周群雄攝)

廖寶珊紀念書院物理科主任黃鍶晴開發教學程式的念頭,源於一盒實體學習卡牌。訪問當日,黃鍶晴拿出一個紙盒,盒面由學生設計,外觀極像任天堂手提遊戲盒帶。裏面盛有黃鍶晴去年為學生設計的「Phy識大亂鬥」卡牌,卡牌共有百多張,分為物理情境、物理公式、題目及答案4類。玩法方面,可簡單理解為卡牌配對遊戲,學生需以3至4人一組,在限時內從近百張卡牌中找出可湊成一對的「物理情境」與「物理公式」卡,藉此推斷對應的「題目卡」,再計算答案並用「答案卡」核實。黃鍶晴說考慮很多學生面對物理情境問題時,因不知應套用哪條公式而無法下筆,這個設計便能加強他們的記憶。另外即使成功配對4張卡牌,學生回家後還要製作一條限時一分鐘內的短片,解釋整個推論及計算過程。「當他們能用簡單語言解釋清楚,才代表真正理解物理公式的應用情境。」

自製卡牌受熱捧 成本受限

卡牌遊戲:黃鍶晴去年1月設計「Phy識大亂鬥」卡牌遊戲,上面印有的「吉祥物」松鼠仔正是代表她,原來是有學生覺得她的樣貌與松鼠有點相似。(周群雄攝)
卡牌遊戲:黃鍶晴去年1月設計「Phy識大亂鬥」卡牌遊戲,上面印有的「吉祥物」松鼠仔正是代表她,原來是有學生覺得她的樣貌與松鼠有點相似。(周群雄攝)

卡牌推出後頗受學生歡迎,有學生甚至主動提議放學後「留堂」再戰,甚至提出想借回家繼續溫習。但黃鍶晴說:「這套卡牌是我自資製作及印刷,每套成本要八九十元,很難讓每個學生帶回家。」這時她忽發奇想,由於學校早已推行「自攜裝置」(BYOD),幾乎每個學生都有平板電腦,是否可以將實體卡變成一款可離線使用的應用程式,讓學生隨時隨地用平板電腦學習?這個念頭,促使只在大學學過基礎編程的她邁出一步。去年5月她嘗試以vibe coding方式找AI幫忙,最終只花了3星期便開發出初版「PhyschinggLab」應用程式。

改良界面:應用程式除了要將物理科課程內容嵌入其中,黃鍶晴亦很講究用家界面(UX)設計,曾經多次改良,吸引學生使用。(屏幕截圖)
改良界面:應用程式除了要將物理科課程內容嵌入其中,黃鍶晴亦很講究用家界面(UX)設計,曾經多次改良,吸引學生使用。(屏幕截圖)
完整思路:「Phy識大亂鬥」以每4張卡牌為一組,由左至右分別為「題目卡」、「物理公式」卡、「物理情境」卡及「答案卡」,幫助學生掌握解釋物理現象的完整思路。(周群雄攝)
完整思路:「Phy識大亂鬥」以每4張卡牌為一組,由左至右分別為「題目卡」、「物理公式」卡、「物理情境」卡及「答案卡」,幫助學生掌握解釋物理現象的完整思路。(周群雄攝)

編程初哥「爆肝」挑戰 App 3周誕生

她說時輕描淡寫,但開發過程其實是一場「爆肝」挑戰。因為那時正值期終考試衝刺期,黃鍶晴白天忙於處理教務及設計考卷,晚上則埋首程式開發,她笑言:「開發過程遇到不少挫折,因為AI都會出錯,執行時會有漏洞,而且我看不明白它生成的程式碼,出來的界面好簡陋,所以那3星期幾乎沒有睡過。」支撐她走過這段日子的,除了大學時期擔任學校划艇隊成員所練就的堅毅,還有就是回應學生對卡牌學習的期待。

AI協助:黃鍶晴訂閱並測試多款收費AI,最終選用5款模型協助開發,並在每個流程中精準善用它們的強項。(屏幕截圖)
AI協助:黃鍶晴訂閱並測試多款收費AI,最終選用5款模型協助開發,並在每個流程中精準善用它們的強項。(屏幕截圖)

PhyschinggLab初版推出時,已具備「Phy識大亂鬥」、「錯題本」及「卡牌溫習庫」三大功能,其後她又陸續加入「每日挑戰」、「實時排行榜」等功能,至今應用程式已開發至第三代,界面亦愈見精美。記者打開應用程式,感覺有點像在玩手機遊戲。黃鍶晴承認是刻意透過遊戲化(gamification)包裝,吸引學生每天進入「簽到」、玩問答遊戲收集獎勵,偷偷「入侵」學生的課餘時間,「反正他們放學後都會用手機上網及玩遊戲,現在就變成用了部分時間來溫習」。

相關文章:與AI並行 以實踐連結未來 恒大計算機科學系本科及碩士課程 成就IT新世代

遊戲注入「心流」 學生專注「升呢」

換裝獎勵:學生只要在App簽到或完成挑戰,便可為應用程式中代表「黃鍶晴」的松鼠仔角色換裝,作為獎勵。Chickensir是另一教師的代號,令學生倍感親切。(屏幕截圖)
換裝獎勵:學生只要在App簽到或完成挑戰,便可為應用程式中代表「黃鍶晴」的松鼠仔角色換裝,作為獎勵。Chickensir是另一教師的代號,令學生倍感親切。(屏幕截圖)

要讓一班見到公式就頭痛的學生自願「加操」,背後源於她對年輕一代學習心態的理解。「學生已經不喜歡靜靜坐着聽書,除非你講八卦事情。」她發現新世代學生更愛透過影片、遊戲形式接收資訊,所以早在設計卡牌遊戲和應用程式之前,她已開設PhyschinggLab同名IG和YouTube頻道,用短片解釋物理現象。這種遊戲化設計靈感,主要來自她做運動員的經歷,她知道要讓人專注,不但要對方夠堅毅,還需進入心理學上的「心流」(flow)狀態,「即是人的技能與挑戰的難度匹配,不會過高或過低,人就會進入極度專注狀態,就像打機一樣」。為令學生進入專注狀態,她設計了實時排行榜,亦加入獎勵元素,賺取積分為角色換裝。這些設計正精準拿揑年輕人的爭勝心與好奇心,讓他們不知不覺為了「升呢」反覆溫習公式。

AI時代 鼓勵大膽發夢

運動精神:在中大修讀物理時,黃鍶晴是大學划艇隊成員,她將運動員提升專注力的經驗投放在教學上,通過卡牌遊戲及應用程式讓學生更易進入學習狀態。(受訪者提供)
運動精神:在中大修讀物理時,黃鍶晴是大學划艇隊成員,她將運動員提升專注力的經驗投放在教學上,通過卡牌遊戲及應用程式讓學生更易進入學習狀態。(受訪者提供)

PhyschinggLab最初只有Apple iOS版,後來有用Google Android作業系統設備的學生投訴無法參與,她唯有硬着頭皮,再向AI學習,最終也將Android版本應用程式於Google Play上架。後來她又應學生要求加入物理科笑話,以及只有校內學生才知道的「彩蛋」元素,如應用程式的製作人名單,讓學生感受到只要自己肯表達,教師就會肯聆聽、肯嘗試。不過,她這種以學生為本的教學想法並非憑空而來,在那個未有AI的年代,她說自己也曾遇上一些善於運用靈活教學方式的教師,讓學生更易理解課程內容,「這些經歷一直影響我對教育的看法」。

「我只是普通老師,5年前、10年前從未想過自己能夠編寫應用程式。因為有AI輔助,我才做到這件曾以為一輩子都不可能的事。」她笑言希望透過自己的例子,讓其他教育工作者在AI時代大膽發夢。

相關文章:教大人文學院 培育專業人才 不同領域展優勢 放眼世界成就自我

文:周群雄
編輯:李曉虹
美術:朱勁培
facebook @明報副刊
電郵: feature@mingpao.com