挑战“二师兄”!杭州这群初中生今年又有神操作

钱江晚报 2025-01-20 11:39:40

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1月19日上午,杭州市丁兰实验中学的同学们迎来了本学期休业式前的最后一项挑战,为学校饲养的黑猪称体重。

“挑战二师兄”是学校传统的项目化学习活动,自2017年学校建造了小型生态牧场以来,“挑战二师兄”项目化课程已经陪伴同学们8年。每年,师生都会齐心协力“大开脑洞”,运用科学知识来给猪称重。

往年,大家用过的方法有不少,比如模拟天平法、沙坑测猪压强、杠杆原理、胡克定律、改良“马德堡半球”实验等给猪称重。

今年,一个新创意又诞生了——通过“液体压强”来“称猪”。

怎么用这个原理,测量出“二师兄”的体重?

为了更好地完成称猪挑战,同学们反复“彩排”,进行多次模拟实验,在尽可能地减小误差的基础上,确保方案的可行性及称猪数据的有效性。

上午9点不到,“赶猪小队”的队员们穿上了防水服,向着“二师兄”的住所出发。

每年的“赶猪”环节都充满了欢乐和挑战。

今天的黑猪个头大,但特别乖巧。可能是一只对科学实验很感兴趣的黑猪,没一会,它就很配合地走进了笼子。

很快,同学们运送黑猪来到了模型池。

等待中的称猪小队,在老师的指导下,早早组装好了液压称猪装置。

两个水囊分别连接粗管,一端用矿泉水瓶剪下的一部分固定在一起,再接上透明软管。透明软管里是红色的液体,方便读数。

911班的洪晨凯介绍了称猪的原理。

黑猪放上水囊后,对水囊产生的压力相当于猪的重力,而产生的压强相当于软管中液体增加的压强,根据G猪/s=ρ水g(h2-h1),可以推导出猪的质量m=ρ水(h2-h1)s。

同学们将猪和猪笼一起放到水囊上,标记此时的液面高度h2。此前,大家已经测好了水囊的上表面积s,并将猪笼放在水囊上,标记液面高度h1。

用刻度尺测量出液面高度差后,就可以通过推导出的公式测出猪的质量。

多次实验取平均值后,同学们测出黑猪的质量为134.75千克,这与直接称出的黑猪质量133千克非常接近。

洪晨凯说,这是他第三次参加称猪活动。“从初一到初三,每年我都参加了,非常有意思!”

他表示,称猪活动让大家尝试用课本所学知识来解决实际问题,同学们和老师们不断尝试,修改称量方案,感受到科学探究的魅力和科学家们的不易。

一位七年级的称猪队员告诉记者,以前就听说过学校的“挑战二师兄”活动,一直想来参与。“公式可以这么有趣,课本知识应用到实际生活中后,变得通俗易懂了。我们下学期科学课会学到测量,我超级期待!”

杭州市丁兰实验中学书记吴轶玲表示,“挑战二师兄”项目长期以来都是学校项目化学习中的明星项目。在这个项目里,学生们面对真实的情境任务,思考如何将学科知识运用到实践中,把所学知识和实际生活紧密相连。这种方式极大地激发了学生的兴趣,让他们对知识的理解更加透彻,显著提升了学生的学科兴趣与学习动力,同时,学生的综合素养也在实践中得到了充分锻炼。她还表示,明年学校将继续创新称猪方法,也欢迎有创意、有想法的同学积极分享“金点子”。

来看看这些年

大家如何给“二师兄”称重——

2018年,模拟天平法称猪

2019年,通过在学校沙坑里测出猪站立时的压强,来推算体重

2020年,用杠杆原理支起了猪,并算出它的体重

2021年,利用阿基米德定律和等效替代法,向“曹冲称象”致敬

2022年,运用平衡力称猪

2023年,利用了胡克定律

2024年,改良“马德堡半球”实验称重

潮新闻记者金丹丹通讯员胡伟

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