趣味物理
——當(dāng)齊達(dá)內(nèi)遇上物理教師

方武增

(揭陽(yáng)市惠來(lái)慈云實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東 揭陽(yáng) 515200)

(收稿日期：2016-05-20)

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趣味物理
——當(dāng)齊達(dá)內(nèi)遇上物理教師

方武增

(揭陽(yáng)市惠來(lái)慈云實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東 揭陽(yáng) 515200)

(收稿日期：2016-05-20)

在足球世界里感知物理的魅力.曾經(jīng)的“法國(guó)球王”齊達(dá)內(nèi)，現(xiàn)是西班牙皇家馬德里隊(duì)的主教練，當(dāng)他遇上物理老師時(shí)，也許能對(duì)足球陣形中物理哲學(xué)感嘆不已；而物理教師也能帶著新思維在趣味生活中找到激活元素，調(diào)節(jié)身心，從而更好地做好工作.教學(xué)足球陣形是教練的戰(zhàn)術(shù)框架，相當(dāng)于物理教師的教學(xué)設(shè)計(jì)；良好的戰(zhàn)術(shù)框架必須建立在科學(xué)的球員分析和先進(jìn)的打法上，如同寫(xiě)教案必須進(jìn)行教材分析、教法分析和學(xué)情分析，否則將失去實(shí)效性.

足球陣形 趣味物理 類(lèi)比 方法

現(xiàn)代足球陣形中，433,4231,541和352是最常見(jiàn)的.《孫子兵法·虛實(shí)篇》中指出,“故其戰(zhàn)勝不復(fù),而應(yīng)形于無(wú)窮”.每一次排兵布陣前，主帥都得根據(jù)收集的情報(bào)與球員狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)分析，并經(jīng)理性思維加工得出結(jié)論，從而設(shè)計(jì)出陣形.物理學(xué)科是一門(mén)涉及實(shí)驗(yàn)探究、講究在客觀(guān)實(shí)際和經(jīng)驗(yàn)材料中理性分析形成物理概念或物理規(guī)律.由此可得：足球陣形的設(shè)計(jì)與物理規(guī)律的探索具有相似的思維模式，值得研習(xí)探究.

1 陣形中的平衡問(wèn)題

1.1 重心越低越穩(wěn)定

現(xiàn)代足球越來(lái)越注重防守，防守強(qiáng)的球隊(duì)，戰(zhàn)績(jī)都較穩(wěn)定.每一支足球強(qiáng)隊(duì)都有一批強(qiáng)力后衛(wèi)坐鎮(zhèn)

后防，如：皇馬的拉莫斯、拜仁的博阿滕和多特蒙德的胡梅爾斯.若將場(chǎng)上的后衛(wèi)、中場(chǎng)和前鋒3條線(xiàn)分別用3個(gè)木塊來(lái)表示，如圖1所示，重心越低越穩(wěn)定.當(dāng)前流行的幾種陣行中，無(wú)論是433,4231,541還是.352(防守時(shí)變5后衛(wèi))，都極其強(qiáng)調(diào)防守.

圖1 重心越低越穩(wěn)定

1.2 動(dòng)態(tài)平衡

球員站位是相對(duì)靈活，但要遵行“動(dòng)態(tài)平衡”原則.在巴塞陣行中，右后衛(wèi)阿爾維斯經(jīng)常助攻到前場(chǎng)，充當(dāng)右前衛(wèi)或右邊鋒，即圖1中木塊1一部分質(zhì)量移到木塊2或木塊3去了，造成木塊1質(zhì)量變小，此時(shí)，后腰布斯克茨必須回撤給阿爾維斯補(bǔ)位，即從木塊2移一部分質(zhì)量到木塊3，這樣的動(dòng)態(tài)移動(dòng)才能確保陣行的平衡，即圖1中的疊加體的穩(wěn)定.相反，當(dāng)年在皇馬陣形中，馬克萊萊本是球隊(duì)攻守平衡的重要因素，如同圖2中的木塊2下層，但是皇馬將其賣(mài)掉而在陣容中增加了貝克漢姆這名進(jìn)攻球員，如同在抽掉木塊2下層，不但沒(méi)補(bǔ)位，反而在以上部分增加了質(zhì)量，可想而知，以上部分必定下跌.而當(dāng)兩邊后衛(wèi)卡洛斯與薩爾加多助攻到前場(chǎng)時(shí)，只剩下兩中衛(wèi)，木塊1質(zhì)量更小，整個(gè)疊加體更頭重腳輕，必定失衡.

圖2 保持動(dòng)態(tài)平衡

2 陣形中的串并聯(lián)問(wèn)題

前鋒是隊(duì)中最易出彩的，但若在陣形中沒(méi)有合適的節(jié)拍器進(jìn)行“調(diào)控”，給前鋒輸送“電流”,前鋒則難以出彩.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)?？疾殡娐愤B接的問(wèn)題，即：將電路元件(如電阻、電容、電感,用電器等)逐個(gè)用導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)的基本方式進(jìn)行連接.電路連接時(shí)，一是考慮安全，二是優(yōu)化.若將場(chǎng)上的11名球員比喻成11個(gè)電路元件，可以認(rèn)為：前鋒、中場(chǎng)、后衛(wèi)和門(mén)將分別相當(dāng)于電路中的燈泡、滑動(dòng)變阻器、限流電阻和保險(xiǎn)絲，具體如表1.

表1 球員與電學(xué)元件的比對(duì)

當(dāng)然，由于各個(gè)元件的參數(shù)不一樣，如燈泡的額定功率不一樣，不能簡(jiǎn)單地用導(dǎo)線(xiàn)相連就行，不然可能會(huì)出現(xiàn)故障，甚至短路；正如前鋒可分類(lèi)為：空霸型中鋒、影鋒和邊鋒等，一定要恰當(dāng)?shù)卮?lián)或并聯(lián)，甚至混聯(lián)，同時(shí)得選擇適當(dāng)阻值的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電路，才使得電路最優(yōu)化.如同皇馬的摩德里奇和曼城的席爾瓦均是各自隊(duì)中的“滑動(dòng)變阻器”.

3 陣形中的電場(chǎng)線(xiàn)問(wèn)題

進(jìn)攻時(shí)，越是近對(duì)方球門(mén)，遇到的防守密度越大.在對(duì)方的門(mén)前如同放置著一個(gè)巨大的場(chǎng)源電荷+Q，如圖3可形象用電場(chǎng)線(xiàn)來(lái)表示場(chǎng)強(qiáng).

圖3 形象地用電場(chǎng)線(xiàn)表示場(chǎng)強(qiáng)

用電場(chǎng)線(xiàn)其上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致.疏密程度反映了電場(chǎng)的大小，電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大；電場(chǎng)線(xiàn)稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小.本方每一位球員如同每一個(gè)帶著與場(chǎng)源電荷同種電荷的試探電荷+q, 同性相斥，當(dāng)本方球員越接近對(duì)方門(mén)前時(shí)，電場(chǎng)線(xiàn)越密集，場(chǎng)強(qiáng)E越大，根據(jù)F=Eq，遇到的阻力F(電場(chǎng)力)越大.猶如本方球員攻到越近球門(mén)處，受到的壓迫越大，此時(shí)通常是后衛(wèi)和后腰的兇狠迫搶?zhuān)踔潦秋w鏟.2010年歐冠，巴塞主場(chǎng)對(duì)國(guó)米，國(guó)米一度出現(xiàn)六后衛(wèi)加三后腰(麥孔、盧西奧、薩穆埃爾、薩內(nèi)蒂、齊沃、科爾多巴、馬里加、蒙塔里、坎比亞索)的鐵鏈?zhǔn)矫芗朗?，巴塞最終被國(guó)米淘汰.

4 設(shè)計(jì)陣形與物理科研

做物理科研時(shí)，遇到難題是常有的事，物理學(xué)中有一種研究方法，叫等效替代法.當(dāng)遇難題時(shí)，有些人慣于正攻，即使碰到重重障礙也分毫不改變思路，結(jié)果屢屢碰壁.另一些人則靈活求變，善于根據(jù)實(shí)情及時(shí)調(diào)整探究路線(xiàn)，選擇迂回路線(xiàn)，繞過(guò)障礙，另辟新徑，等效替代，使問(wèn)題能順利解決！如：老帥斯科拉里在2004歐錦賽上大演等效替代法.1/4決賽，當(dāng)葡萄牙隊(duì)0∶1落后時(shí)，斯科拉里做出了驚人決定：撤下場(chǎng)上隊(duì)長(zhǎng)菲戈，換上波斯蒂加.當(dāng)時(shí)直播員直言，斯科拉里瘋了，因?yàn)榉聘晔恰笆澜缱闱蛳壬?，轉(zhuǎn)會(huì)皇馬時(shí)創(chuàng)下世界第一身價(jià)紀(jì)錄，而波斯蒂加只是一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的二流前鋒，在國(guó)家隊(duì)中也只是一名板凳球員，主場(chǎng)球迷期待前者再次扮演救世主的角色，而不期待后者能有神跡，因此全場(chǎng)噓聲一片.但波斯蒂加在上場(chǎng)僅8 min后真的進(jìn)球了，神奇地挽救了葡萄牙隊(duì)，并最終淘汰了由貝克漢姆領(lǐng)軍的英格蘭隊(duì).實(shí)際上，菲戈在場(chǎng)上一拿球就受到對(duì)方兩三名球員的包夾，已難以在邊路突破；換上波斯蒂加，改變戰(zhàn)術(shù)，實(shí)現(xiàn)等效替代.

5 足球教練與物理教師

一個(gè)成功的足球教練，必定具有超強(qiáng)的邏輯分析能力，在尊重足球發(fā)展的規(guī)律的前提下來(lái)設(shè)計(jì)陣形，這與物理教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如出一轍.教練會(huì)根據(jù)戰(zhàn)術(shù)需求(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?的現(xiàn)有球員配置(實(shí)驗(yàn)器材)來(lái)設(shè)計(jì)陣形(實(shí)驗(yàn)方案)，當(dāng)然在臨場(chǎng)指揮(實(shí)驗(yàn)操作)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)與預(yù)想不符合的情況，也許需要調(diào)整戰(zhàn)術(shù)(實(shí)驗(yàn)步驟)或是遇到傷病(儀器故障)，需要更換球員(儀器)，使得比賽順利進(jìn)行.當(dāng)然，一場(chǎng)正規(guī)的比賽只有3個(gè)換人名額(一節(jié)課只有45 min，不能浪費(fèi)太多時(shí)間).“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”如表2所示.

表2 多特蒙德主帥克洛普的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

6 結(jié)束語(yǔ)

足球陣形中蘊(yùn)含著豐富的物理哲學(xué)，教練員如同一臺(tái)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的量子計(jì)算機(jī)一樣，需要精細(xì)分析方方面面.今后足球陣形的發(fā)展也如物理教學(xué)改革一樣，完全可能出現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的基本理論產(chǎn)生根本性沖擊的新的突破，不存在絕對(duì)不變的真理，足球的陣行也將不斷發(fā)展和更新.愿廣大物理教師都能在緊張的工作中，從生活里找到趣味元素，調(diào)節(jié)身心，從而更好地工作.

1 柴新. 足球陣行探析. 體育世界,2009(11):23～24