方武增

(揭阳市惠来慈云实验中学 广东 揭阳 515200)

(收稿日期：2016-05-20)



趣味物理
——当齐达内遇上物理教师

方武增

(揭阳市惠来慈云实验中学 广东 揭阳 515200)

(收稿日期：2016-05-20)

在足球世界里感知物理的魅力.曾经的“法国球王”齐达内，现是西班牙皇家马德里队的主教练，当他遇上物理老师时，也许能对足球阵形中物理哲学感叹不已；而物理教师也能带着新思维在趣味生活中找到激活元素，调节身心，从而更好地做好工作.教学足球阵形是教练的战术框架，相当于物理教师的教学设计；良好的战术框架必须建立在科学的球员分析和先进的打法上，如同写教案必须进行教材分析、教法分析和学情分析，否则将失去实效性.

足球阵形 趣味物理 类比 方法

现代足球阵形中，433,4231,541和352是最常见的.《孙子兵法·虚实篇》中指出,“故其战胜不复,而应形于无穷”.每一次排兵布阵前，主帅都得根据收集的情报与球员状态进行系统分析，并经理性思维加工得出结论，从而设计出阵形.物理学科是一门涉及实验探究、讲究在客观实际和经验材料中理性分析形成物理概念或物理规律.由此可得：足球阵形的设计与物理规律的探索具有相似的思维模式，值得研习探究.

1 阵形中的平衡问题

1.1 重心越低越稳定

现代足球越来越注重防守，防守强的球队，战绩都较稳定.每一支足球强队都有一批强力后卫坐镇

后防，如：皇马的拉莫斯、拜仁的博阿滕和多特蒙德的胡梅尔斯.若将场上的后卫、中场和前锋3条线分别用3个木块来表示，如图1所示，重心越低越稳定.当前流行的几种阵行中，无论是433,4231,541还是.352(防守时变5后卫)，都极其强调防守.

图1 重心越低越稳定

1.2 动态平衡

球员站位是相对灵活，但要遵行“动态平衡”原则.在巴塞阵行中，右后卫阿尔维斯经常助攻到前场，充当右前卫或右边锋，即图1中木块1一部分质量移到木块2或木块3去了，造成木块1质量变小，此时，后腰布斯克茨必须回撤给阿尔维斯补位，即从木块2移一部分质量到木块3，这样的动态移动才能确保阵行的平衡，即图1中的叠加体的稳定.相反，当年在皇马阵形中，马克莱莱本是球队攻守平衡的重要因素，如同图2中的木块2下层，但是皇马将其卖掉而在阵容中增加了贝克汉姆这名进攻球员，如同在抽掉木块2下层，不但没补位，反而在以上部分增加了质量，可想而知，以上部分必定下跌.而当两边后卫卡洛斯与萨尔加多助攻到前场时，只剩下两中卫，木块1质量更小，整个叠加体更头重脚轻，必定失衡.

图2 保持动态平衡

2 阵形中的串并联问题

前锋是队中最易出彩的，但若在阵形中没有合适的节拍器进行“调控”，给前锋输送“电流”,前锋则难以出彩.电学实验中，经常考查电路连接的问题，即：将电路元件(如电阻、电容、电感,用电器等)逐个用导线通过串联或并联的基本方式进行连接.电路连接时，一是考虑安全，二是优化.若将场上的11名球员比喻成11个电路元件，可以认为：前锋、中场、后卫和门将分别相当于电路中的灯泡、滑动变阻器、限流电阻和保险丝，具体如表1.

表1 球员与电学元件的比对

当然，由于各个元件的参数不一样，如灯泡的额定功率不一样，不能简单地用导线相连就行，不然可能会出现故障，甚至短路；正如前锋可分类为：空霸型中锋、影锋和边锋等，一定要恰当地串联或并联，甚至混联，同时得选择适当阻值的滑动变阻器调节电路，才使得电路最优化.如同皇马的摩德里奇和曼城的席尔瓦均是各自队中的“滑动变阻器”.

3 阵形中的电场线问题

进攻时，越是近对方球门，遇到的防守密度越大.在对方的门前如同放置着一个巨大的场源电荷+Q，如图3可形象用电场线来表示场强.

图3 形象地用电场线表示场强

用电场线其上每一点的切线方向和该点的场强方向一致.疏密程度反映了电场的大小，电场线密集的地方场强大；电场线稀疏的地方场强小.本方每一位球员如同每一个带着与场源电荷同种电荷的试探电荷+q, 同性相斥，当本方球员越接近对方门前时，电场线越密集，场强E越大，根据F=Eq，遇到的阻力F(电场力)越大.犹如本方球员攻到越近球门处，受到的压迫越大，此时通常是后卫和后腰的凶狠迫抢，甚至是飞铲.2010年欧冠，巴塞主场对国米，国米一度出现六后卫加三后腰(麦孔、卢西奥、萨穆埃尔、萨内蒂、齐沃、科尔多巴、马里加、蒙塔里、坎比亚索)的铁链式密集防守，巴塞最终被国米淘汰.

4 设计阵形与物理科研

做物理科研时，遇到难题是常有的事，物理学中有一种研究方法，叫等效替代法.当遇难题时，有些人惯于正攻，即使碰到重重障碍也分毫不改变思路，结果屡屡碰壁.另一些人则灵活求变，善于根据实情及时调整探究路线，选择迂回路线，绕过障碍，另辟新径，等效替代，使问题能顺利解决！如：老帅斯科拉里在2004欧锦赛上大演等效替代法.1/4决赛，当葡萄牙队0∶1落后时，斯科拉里做出了惊人决定：撤下场上队长菲戈，换上波斯蒂加.当时直播员直言，斯科拉里疯了，因为菲戈是“世界足球先生”，转会皇马时创下世界第一身价纪录，而波斯蒂加只是一个名不见经传的二流前锋，在国家队中也只是一名板凳球员，主场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迹，因此全场嘘声一片.但波斯蒂加在上场仅8 min后真的进球了，神奇地挽救了葡萄牙队，并最终淘汰了由贝克汉姆领军的英格兰队.实际上，菲戈在场上一拿球就受到对方两三名球员的包夹，已难以在边路突破；换上波斯蒂加，改变战术，实现等效替代.

5 足球教练与物理教师

一个成功的足球教练，必定具有超强的逻辑分析能力，在尊重足球发展的规律的前提下来设计阵形，这与物理教师进行实验设计如出一辙.教练会根据战术需求(实验目的)的现有球员配置(实验器材)来设计阵形(实验方案)，当然在临场指挥(实验操作)时，可能会出现与预想不符合的情况，也许需要调整战术(实验步骤)或是遇到伤病(仪器故障)，需要更换球员(仪器)，使得比赛顺利进行.当然，一场正规的比赛只有3个换人名额(一节课只有45 min，不能浪费太多时间).“实验报告”如表2所示.

表2 多特蒙德主帅克洛普的实验报告

6 结束语

足球阵形中蕴含着丰富的物理哲学，教练员如同一台高速运转的量子计算机一样，需要精细分析方方面面.今后足球阵形的发展也如物理教学改革一样，完全可能出现对现有的基本理论产生根本性冲击的新的突破，不存在绝对不变的真理，足球的阵行也将不断发展和更新.愿广大物理教师都能在紧张的工作中，从生活里找到趣味元素，调节身心，从而更好地工作.

1 柴新. 足球阵行探析. 体育世界,2009(11):23～24