曹沖稱象與替代法

今天，討論一下曹沖稱象的辦法是不是最好的?是不是最省力、最省時?

同學甲：曹沖稱象這辦法很費時間。讓士兵把石塊一塊一塊搬上船，再一塊一塊搬下船，然后一塊一塊過秤，要花多少時間呀!假如這頭大象是4噸重，而每個士兵每次搬的石塊大約25千克左右，要搬上船160次，搬下船160次，秤重160次，花的時間真不少呢!

同學乙：我想可以不用石塊，改用50千克一袋的糧食來代替。糧食一袋袋搬上去，都是整數，不夠的話可以用散糧來補充。這樣，搬上去80次，搬下來80次，省去過秤的80次，只要稱一次散糧，時間能大大節約。

老師：兩個同學的發言，一個是發現了用石塊的缺點，一個是想出了用整袋糧食替代的新方法。曹沖稱象主要運用了“化整為零”的思路，象大，秤小，怎么辦呢?不可能把象殺了，分成一小塊一小塊來秤。用石塊來替代相等重量的大象，這也是一種替代置換的思考方法。既然是替代，那么可以不用石塊，用糧食替代嗎?

同學丙：我想到了天平秤上的砝碼，石塊、糧食都是表示重量的砝碼，它們都只有“重量”的意義，我想人也是重量呀，曹沖為什么不用士兵呢?假設每個士兵重50千克，那么，只要80個士兵跑上船去就行了。士兵是活的，自己可以上下船，只要稱一下士兵的重量就出來了。所以，我認為曹沖稱象的辦法不是最聰明的辦法!

老師：對呀!只想到用石塊來替代，而且動用了那么多士兵來搬運石塊，卻沒有想到士兵這個活的“石塊”，不能不說是一種思考時的盲點呀。替代(也叫置換)式思維，是我們常用的一種思考方法。比如，礦泉水喝完了，空瓶子沒用了，有些男同學下課把它當做足球踢來踢去，玩得很高興。又比如，涂改液有毒，有些同學用透明膠帶來替代，把寫錯的地方表面一層紙張纖維粘掉，就可以重新寫字了。

在科學的發明創造中，替代的例子有很多。比如，中科院院士、我國紅外物理學科奠基人湯定元先生，他想解答為什么站在天壇圜丘的“天心石”上叫一聲，會聽到自己的聲音比平時響得多，甚至震得耳朵有些難受。他想也許可以用聲音從四周欄桿反射到中心再疊加的道理來解釋。那么這種猜測正確嗎?得用實驗來驗證，把50米長的漢白玉欄桿用棉被蓋起來，使聲音不能定向反射。但一時半會兒哪里去弄這么多棉被呢?這時，正好有一隊士兵在附近操練，湯先生心頭一閃念：人體!人體不就是一個很好的吸聲體嗎?他請幾百名士兵沿著石欄桿依次排開，然后讓隊長在“天心石”上大叫一聲，反射回來的聲音果然小多了。再叫士兵全體坐下，他們的肩膀正好遮擋住石欄桿。再大喊一聲，幾乎沒有什么回聲了。

用人來替代棉被，這種簡便而科學的方法多好呀!