“曹冲”称猪是啥？一起来看看杭州这群孩子们的“神操作”吧

“称猪啦！”“称猪啦！”

1月28日下午3点，杭州市丁兰实验中学最后一场期末考试结束的铃声打响。但有一批同学还来不及享受假期来临的快乐，就来到学校的海模池旁，穿上学校准备的防水套装，准备进行期末的最后一项挑战——“曹冲称象”。不过这次“曹冲”们称的不是大象，而是学校的小黑猪。

每年用不同科学原理称猪

已经成了学校的固定活动

对于称猪，丁兰实验中学的学生并不陌生。每年期末考后的称猪活动，也算是学校给学生的一场特殊考试，今年已经是第四年。

从2017年起，杭州市丁兰实验中学便开始在校园里建造小型生态农场，并养起了小黑猪，小黑猪也成为学校生态系统的重要一环。

2018年年初，学校首次以项目式学习的形式开展称猪活动，并向七年级同学广发英雄帖，征集学生通过科学知识来解决实际的问题。2018年1月，同学们首次运用模拟天平的方法来测了猪的质量；2019年1月，同学们利用沙坑测出了猪站立时候的压强；2020年，同学们运用杠杆原理，一个人支起一头猪，并算出小黑猪的体重。

今年的“称猪达人”们更是“玩大了”！1月4日，丁兰实验中学通过“都市快报”隔空喊话杭城中小学生，征集今年的称猪方案。最终，有14个方案入围，这些方案主要通过等效替代法、浮力、杠杆和滑轮四类原理来称猪，14个方案还在“爱写作的狮子”公众号进行了集中展示和点赞。

方案出炉

利用阿基米德定律、等效替代法原理

昨天下午的称猪现场，学校也揭晓了最终“中标”的方案——利用阿基米德定律和等效替代法的科学原理，效仿曹冲称象的方式进行称重。

实验步骤主要是：1. 将自制竹筏放置在水中；2.将猪和笼子放上自制的竹筏中央；3.待水面静止，标记竹筏四个角的吃水刻度；4.取下猪和笼子，换学生坐上竹筏并添加杠铃片进行调节，直到竹筏四个角的吃水线与之前标记的液面重合；5.测量学生和杠铃片的总质量M1以及笼子质量M2，那么猪的质量就是：M猪=M1-M2；6.三次实验测量取平均值，最后得出猪的质量。

学校的科学老师叶琼琦说：“在之前征集提交上来的方案中，很多同学都用到了‘曹冲称象’的方法，正好学校有一个海模池场地可以落实这个方法。所以我们将这些方案进行了优化整合，并从校内报名的同学中筛选出14名同学，带着这些同学用一个多星期的时间进行了方案制订和演练。”

在科学组老师的指导下，同学们独自完成方案的撰写、材料制作和活动的实施。大家利用课余时间从回收站淘来塑料桶和木板，将它们洗干净并制作成竹筏。在科学老师金磊、顾枭杰的指导下，同学们分工合作，从量尺寸切割木板，到木板打螺丝钉，一步步完成。同学们还在竹筏的四个角上垂直装上了刻度尺，以便直接获得竹筏下沉的刻度。

在正式称猪之前，学生和老师还进行了模拟实验，在尽可能地减小误差的基础上，以确保方案的可行性以及称猪数据的有效性。

在称猪正式开始前，金磊老师有些担心地说：“这个活动当中最大的变数就是猪的活动了，尤其是到了竹筏上之后，猪会在笼子里到处走，这样会影响我们的测量。”

一旁，小黑猪正欢快地吃着笼子里撒的小玉米粒，元气满满，似乎是准备大干一次。

三次实验得出结果

“妮妮”体重为72kg

吸取了前两年赶猪的经验，今年的家长志愿者和学生提前将猪赶进笼子，同学们还给这只可爱的小黑猪起了一个名字“妮妮”。

下午3点半一到，14名同学和老师就开始正式称猪。几名力气大的男生和老师一起将笼子搬上竹筏。可是“妮妮”之前并没有出过猪圈，更不要说是“水上漫步”了，“她”开始略显紧张地在笼子里来回走动，竹筏的四角也上下浮动。

还好同学们经过演练，已经预想到这种情况。同学们先将隔板横放在笼子中，限制“妮妮”的行动范围，再利用杠铃片，将倾斜的竹筏逐渐配平。当绑在竹筏四个角的刻度尺的吃水线显示基本一致时，一位女生大声喊：“报数！”站在竹筏四角的4名观察员依次蹲下仔细查看刻度尺，喊道：“1号位18厘米！2号位17厘米！3号位18厘米！4号位17厘米！”负责记录的同学记录下此时的刻度后，“妮妮”的任务就算完成了。

接着，同学们齐心协力将“妮妮”和笼子从竹筏上抬下，之前用来配平的杠铃片则继续被放在竹筏上配重。接着，一名女生坐上竹筏，其余同学根据刚才的刻度在竹筏的四个角上添加杠铃片。同学们仔细揣摩，不断调整杠铃片，经过耐心地反复试验，终于让竹筏四个角的刻度维持在了和“妮妮”一样的位置。

为保证测量结果的科学性，同学们又依次派2名女生上竹筏，继续刚才的实验步骤。三次实验结束后，在观察员报出“刻度1号位18厘米，2号位17厘米，3号位18厘米，4号位17厘米，与妮妮一样”的那一刻，现场响起了热烈的掌声。

数据记录员姜俊祺同学拿着三次的数据开始进行计算，不一会儿，她就得出：女同学和杠铃片总质量的平均值为132kg，根据等效替代的原理，猪和笼子的总质量即132kg。为了求证本次测量的精准性，同学们用磅秤称出“妮妮” 和笼子的总质量为134.5kg。最后，同学们减去笼子的质量，得到“妮妮”的质量为72kg，与猪的实际质量74.5kg相差2.5kg。

为什么会出现这样的偏差？同学们也冷静地进行了分析。808班杨博文同学说：“我分析，一是因为今天风比较大，水面比较波动，对我们读吃水线的刻度产生了影响；二是我们最小的杠铃片质量是2.5kg，无法调配比2.5kg质量更小的物体，所以产生了一定的误差。”还有男生知道“妮妮”的体重后笑着说：“原来妮妮这么轻，还没有我重呢！”

负责这次活动的金磊老师说：“总体来说，我们对这个结果非常满意，今天的实验也非常成功。学生从书本走向了生活，将生活搬进课堂，在无形中把知识转化为技能和素养。”

记者 张宇璐 通讯员 钱佳芹