Фигура 12 представляет предложенную последовательность в обучении электромагнетизма. Мы оставляем разработки предложенного подхода для дальнейших обсуждений.

Мы ожидаем этот подход быть эффективным в продвижении концептуального изменения студентов от непосредственных представлений отдельных магнитных и электрических явлений в совместимое представление , в соответствии с существующим научным знанием электромагнетизма.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

Рис. 1. Ученики новички часто считают электрический заряд, двигающийся в магнитном поле как ситуацию оносительного движения ("движение относительно поля, " "перемещая поле" или "двигаясь относительно поля"). Учебники не всегда подчеркивают, что этот вид концептуально недопустим.

y

B

x

S-конструкция S’-конструкция

S’’-конструкция

Рис. 2. (a) электрический заряд q перемещающий со скоростью v в магнитном поле B как измерено в структуре S; (b) тот же самый заряд q когда рассмотрено в структуре S' перемещающий со скоростью v направо, испытывает электрическое поле E' и магнитное поле B'; (c) тот же самый заряд q когда рассмотрено в структуре S" перемещающий в произвольную скорость « направо, относительно чтобы создать S, испытывает электрическую поле E" и магнитное поле B".

S’-конфигурация S-конфигурация

(а) (б)

Рис. 3. (a) Два электрических заряда q перемещаются со скоростью v, как рассматривается в структуре S"; (b) те же самые заряды когда рассмотрено в структуре S перемещающий со скоростью v направо.

S вид

передний вид

Наблюдатель набльдатель S

Рис. 4. (a) способ показывать единство электрических и магнитных полей. Две грани куба представляют поля. Наблюдаемая комбинация полей зависит от "точки зрения" (состояние движения), (b) S ° (постоянный электрический заряд), сталкивающийся с фронтом куба, наблюдает только электрическое поле, (c) S (двигающийся заряд), рассматривая немного от стороны, наблюдает комбинацию электрических и магнитных полей. Изменение представления соответствует эффективному повороту куба.

Рис. 5. Фарадей рассматривал магнитное поле ("линии магнитной силы") как материальная действительность и так что считал проводник, двигающегося в магнитном поле как случай относительного движения, где проводник сокращает линии. Ученики новички будут часто использовать это то же самое представление.

Рис. 6. (a) электрический контур проведения, двигающийся со скоростью u направо, к постоянному магниту, как рассматривается в структуре S; (b) та же самая ситуация когда рассмотрено в структуре S' перемещающий со скоростью v с электрическим

Рис. 7. Пространственный электрический контур L охвачен поверхностью A, по которому интеграл магнитного поля B рассчитан, приводя к потоку <1>, уместный для закона Фарадея

Рис. 8. (a) схематическое представление генератора диска Фарадея; (b) электрическая цепь в генераторе диска.