Классический способ: "деление пополам". Сначала взвешиваем 6 и 6. Из тех, которые тяжелее: 3 и 3. Из тех, которые тяжелее: 1 и 1 (еще один не взвешивается; он будет аномальным, если последние шары окажутся одинаковыми).
6 и 6. Потом одну пару убираем, еще две (или три) меняем местами. Потом еще одну пару убираем и еще две меняем местами (одну из тех, которые уже меняли, одну и тех, которые не меняли).
Задача интересная, но, к сожалению, использовать в тесте с автоматическим определением правильности ответа невозможно.