2月4日上午,杭州市丁兰实验中学天健馆内气氛热烈,一年一度的“挑战二师兄”项目化学习活动火热开展。师生们围聚一堂,为学校饲养的黑猪举办一年一度的“体重发布会”。

今年,“挑战二师兄”活动全面升级至“9.0智慧实践版”,同学们运用弹簧测力计与杠杆原理,完成一次精准的“智慧称猪”。
当天中午12点半,“赶猪小队”身着黑色防护服率先行动,将黑猪顺利引出笼舍。今年的“二师兄”体型健壮却格外温顺,很快配合进入特制笼中,为实验开了个好头。下午1点,“挑战二师兄”活动正式开始。

在指导教师金磊、顾枭杰的带领下,“称猪小队”的同学们分工协作,迅速组装好预先设计的杠杆称重装置。该装置基于杠杆平衡原理,通过配重调节与弹簧测力计拉力测量,间接推算出猪的重量。
“我们组装好装置后,先挂上空笼子,然后通过给水桶加水来实现配重,使得装置实现水平位置平衡,达到‘调零’的目的,接着我们把猪和笼子一起装上装置,通过读出弹簧测力计示数,测量两个杠杆的力臂大小,就能计算出猪的理论质量了。”902班鲍涵韵作为称猪小队的组长一边操作一边讲解。过程中,同学们反复调整、记录数据,严谨对待每一次测量。


经过多次测量取平均值后,同学们测出黑猪的质量为73.72千克,这与直接称出的黑猪质量73.5千克非常接近。对此,同学们还详细分析了可能存在的误差来源,如杠杆未完全水平、力臂测量偏差、配重平衡状态微调等,体现出科学探究的严谨态度。
现场不少七年级同学是第一次参与,他们兴奋地表示:“原来物理公式可以这么有趣!等到真正用到生活中,知识一下子就生动起来了。”


据悉,自2018年首次举办“挑战二师兄”活动以来,这项融合创意、挑战与科学探索精神的项目化学习已步入第九个年头,成为学校标志性的跨学科实践品牌。师生们运用不同的科学原理来进行称猪挑战,从模拟天平、杠杆原理到胡克定律、马德堡半球实验再到液体压强,每一次都充满创意与挑战。
“从前期的方案创新,到如今的持续迭代,我们始终希望在一个真实可感的情境中,让学生把学科知识用活、用深,在解决问题的过程中全面提升综合素养。”丁兰实验中学书记吴轶玲表示,从“传统实验”到“智慧实践”,九年来,“挑战二师兄”已不仅是校园里的一项趣味活动,更成为一门融合科学、数学、工程与协作的跨学科课程,持续激发着学生对科学的热爱与对真实世界的探索欲。
(责任编辑 吴文建 陈显婷)
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