교사들이 과학 교수학습에 대한 새로운 신념을 형성하려면, 학생들에게 제공할 것과 유사한 교수학습 방법을 직접 경험할 필요가 있다. 지구과학 교사 20명을 포함한71명의 한국 중등 과학교사들이 미국 중부 아이오와 대학교에서 실시된4주간의 여름 연수 프로그램에 참가하였고, 학생중심 수업에 대한 여러 가지 수업 및 활동을 경험하였다. 아울러 교사들은 각자 학생 역할과 교사 역할을 맡아서 모의 수업을 진행함으로써 학생중심 수업을 실제로 체험하기도 하였다. 본 연구는 교사들에게 제공된 이러한 교사 재교육프로그램에서의 경험이 교사들의 과학 교수 학습에 대한 신념에 어떤 영향을 미쳤는지를 조사하였다. 연구대상이 된 신념은 구체적으로 과학학습의 목적, 교사와 학생의 역할 그리고 수업에 대한 것으로 총 7문항으로 제시되었다. 즉 교사들의 교사중심적인 교수, 학습에 대한 신념의 양상이 학생중심으로 옮겨갔다는 점이다. 물론 그 변화가 교사중심에서 완벽하게 학생중심으로 옮겨간 것을 의미하는 것이 라기보다 교사중심에서 탈피하거나 이에 반하는 쪽으로 변화했다는 것에 의의가 있다. 한편, 연수에서 경험한 협동학습이 참여 교사들의 긍정적인 방향으로의 신념변화를 초래한 주요 요인들 중의 하나였음을 보고한다.
연구의 목적은 협동학습이 중학생의 개념변화에 미치는 효과 그리고 협동학습 상황에서 일어나는 학생-학생간의 언어 상호작용의 유형 및 언어 상호작용과 개념변화와의 상호관련성을 분석하는 것이다. 중학교 2학년 2개 반을 각각 협동학습 집단(실험집단, n=37)과 전통적 학습 집단(통제집단, n=37)로 선정하였다. 협동학습 집단은 STAD 협동학습 모델을 사용하였으며 협동적 기능을 익혔다. 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다: 첫째, 개념변화에 있어 협동학습 집단과 전통적 학습 집단간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 사전검사에서 중위 수준의 개념 이해를 보인 학생들의 경우 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 협동학습의 언어 상호작용 유형을 보면 주로 상위와 중위 수준 학생 사이에 활발한 토론이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 성공적인 개념 변화를 보인 학생들의 경우 그렇지 않은 학생들보다 더 빈번한 언어 상호작용이 이루어졌음을 보여준다. 이 연구는 학생들의 오개념의 교정에 있어서는 교사-학생간의 상호작용이 필요함을 시사한다.
본 연구에서는 과학 교과에 적합한 웹기반 프로젝트 수업과정을 설계하고 이를 수업 현장에 적용하여 중학생의 과학 학업 성취도와 학습 태도에 미치는 효과를 조사하였다. 웹기반 프로젝트 학습에서 학습자는 과제를 수행하기 위하여 웹을 활용하여 정보를 교수자, 학습자를 비롯한 여러 사람과 교환하였다. 남녀 공학의 중학교 3학년 4개 학급을 대상으로 실험 집단에 대하여 웹기반 프로젝트 수업, 그리고 통제 집단에 대하여는 전통적인 수업을 실시하였다. 웹기반 프로젝트 수업은 전통적인 수업에 비하여 학생들의 과학 학업 성취도와 학습 태도에 긍정적인 효과를 가져왔다. 이러한 웹기반 수업은 학업 성취 수준별 비교에서 특히 상위 집단의 학업 성취도를 향상시키는 데 효과적이었다. 또한, 웹기반 프로젝트 수업은 과학 교과에 대한 흥미 유도를 통하여 여학생들의 성차에 대한 부정적인 인식을 해소함으로써 과학학습 태도 향상에 유의미한 효과를 주었다.
구름이 평지위의 난류속의 변화에 미치는 영향을 연구하기 위하여 스페인 빌라프리아 공항에 설치된 9 m 기상관측탑에서 얻은 역학 및 열역학 자료를 경도법으로 분석하였다. 일몰에 따른 표면 냉각은 표층 풍속을 감소시켰다. 현열속과 운동량속은 열역학적 인자 보다는 역학적 인자에 따라 증가하였고, 현열속은 열적인 조건에 영향을 받지 않았다. 구름이 존재하는 경우 전천일사량이 현열속 변화를 주도하지 못했고 대기 표층은 오히려 바람의 강도에 영향을 받았다.
얼음골 주변의 지표면 변화에 따른 중규모 대기순환장에 미치는 효과를 보기위하여 수치실험을 실시하였다. 얼음골 남북 경사면에서 발생하는 순환장은 지형과 단파복사에 의한 영향으로 다르게 나타나며, 비대칭을 이룬다. 그리고 이러한 비대칭은 18시까지 계속된다. 야간의 경우, 도로건설에 따른 대기순환장의 차이는 크지 않다. 이것은 주간 단파 복사에 의한 현열플럭스가 감소하며, 현열플럭스외의 다른 요소는 크게 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 도로의 건설은 현열플러스의 증가와 관련되고, 주간의 경우, 지형에 의한 곡풍과 결합하여 도로가 없는 경우에 비하여 상승류가 강하여진다. 최대풍속은 4.67 m/s이다. 그리고 이때 도로의 위치역시 주요한 요인으로 작용한다.
중력 포텐셜의 해석에 웨이브렛 변환 방법을 적용하였다. 웨이브렛을 만드는 단계 함수가 제안되었다. 단계 함수는 중력 포텐셜에서의 그린 함수로 대치될 수 있음이 보여졌다. 상향연속은 단계함수와의 컨볼루션 곧 웨이브렛 변환으로 표현될 수 있다. 단계인자는 높이 변화를 나타낸다. 다중경계는 각 단계에서의 웨이브렛 변환치의 국부 최대값을 연결하여 구해지며 이는 지층의 불연속면을 나타낸다. 다중경계 방법을 마산 창원지역의 중력자료에 적용하였다.