과학과 교과서에 나타난 열과 열에너지 용어의 정의 및 사용 의미 분석

본 연구에서 분석에 사용된 초·중·고 과학과 교과서와 분석 단원을 Table 1에 제시하였다. 초·중·고 과학 교과서의 경우에는 열과 열에너지를 포함하는 단원이 단원명으로부터 뚜렷하게 드러나기 때문에 해당 단원이 있는 학년의 교과서만 선정하여 해당 단원만 분석하였다. 초등학교의 경우 선정된 교과서와 분석 단원은 과학 5-1 교과서의 ‘온도와 열’ 단원이다. 중학교의 경우는 과학① 교과서의 ‘열과 우리 생활’, ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원, 과학② 교과서의 ‘일과 에너지 전환’ 단원이고, 고등학교 과학 교과서의 경우는 ‘에너지와 환경’ 단원이다.

그러나 고등학교 물리 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II 교과서의 경우는 열과 열에너지를 포함한 단원이 뚜렷한 경우도 있고, 그렇지 않은 경우도 있어 특정 단원을 선정하기 어려운 면이 있었다. 그리고 물리, 화학, 생명과학, 지구과학 영역별로 열과 열에너지 용어가 어떤 의미로 사용되는지 그 차이를 알아보기 위한 목적도 있으므로 전체 단원을 분석하는 것이 더 의미 있다고 판단하여 전체 단원을 분석에 포함하였다.

현재 출판되어 사용하고 있는 초등학교 과학 교과서는 1종뿐이고, 중학교 과학 교과서는 9종, 고등학교 과학 교과서는 7종이므로 모든 교과서를 분석에 포함하였다. 마찬가지로 고등학교 물리는 2종, 화학은 4종, 생명과학은 5종, 지구과학은 2종의 현재 사용 교과서를 모두 포함하였다. 각 교과서에 기호를 부여하였는데, 초등학교는 1종 뿐이므로 EL로 하였다. 중학교 과학①은 9종이므로 M1A부터 M1I까지 출판사명의 가나다순으로 기호를 부여하였다. 다른 교과서들도 이와 유사한 방법으로 Table 1에 제시한 바와 같이 기호를 부여하였다.

교과서에 제시된 열과 열에너지 용어의 정의와 사용 의미를 분류하기 위해 설정한 분류 유형은 Table 2와 같다. 이 유형들은 선행 연구를^16,20 바탕으로 하여, 실제로 교과서 내용을 분석하면서 나타난 유형들을 정리한 것이다. 교과서 내용의 분석 결과 열의 정의는 유형 I, II로 분류되었고, 열의 사용 의미는 유형 I, II, III으로 분류되었다. 그리고 열에너지의 정의와 사용 의미는 거의 대부분 유형 I, III, IV로 분류되었다. 그러므로 이 분류 유형들을 각각 따로 제시하지 않고 이와 같이 통합하여 제시하였다.

유형 I과 유형 II는 유사해 보이지만 유형 I은 “온도 차이에 의해 이동하는 에너지”로 명사형으로 나타낸 것이고, 유형 II는 “온도 차이에 의한 에너지의 이동”으로 동사형으로 나타낸 것이다. 유형 III은 “분자 운동 에너지”이며, “더 이상 사용할 수 없는 에너지(degraded energy)”와 “온도로 측정되는, 물체가 가지고 있는 에너지”의 의미도 이 유형에 포함하였다. 유형 IV는 “물체의 온도를 변화시키거나 상태를 변화시키는 에너지”로 에너지의 출입에 의해 나타나는 결과에 중점을 둔 서술이다. 이 네 가지 유형에 해당되지 않는 경우는 기타로 분류하였다. 여기서 유형 II가 열의 정의와 의미에 해당하고, 유형 III이 열에너지의 정의와 의미에 해당한다.

분석할 교과서와 교과서 내용의 선정은 앞서 언급한 바와 같이 초·중·고 과학 교과서의 경우는 열과 열에너지 관련 내용을 포함한 단원만으로 한정하였다. 반면에 고등학교 물리, 화학, 생명과학, 지구과학 교과서는 I, II 교과서의 모든 단원을 포함하였다.

열과 열에너지의 정의에 대해서는 열과 열에너지 용어가 볼드체로 되어 있는 문장을 중심으로 유형을 분류하였다. 열과 열에너지 용어 사용의 의미에 대해서는 먼저 교과서 내용에서 이 용어들을 검색한 다음, 이 용어들이 들어간 문장에서 각각 어떤 의미로 사용되었는지 유형을 분류하였다.

유형 분류는 화학 및 과학교육 전문가 1명과 화학교육 전공 석사과정 대학원생(고등학교 교사 2명 포함) 4명으로 구성된 총 5명의 분석자에 의해 이루어졌다. 1차 유형 분류는 이 분석자 중 한 명인 연구자에 의해 이루어졌고, 그 결과를 5명의 분석자가 하나씩 함께 검토하면서 최종적으로 확정하였다. 서로 의견이 일치하지 않는 경우에는 전원 합의가 이루어질 때까지 논의하여 결정하였다.

열에 대한 정의는 중학교 과학① 교과서에서 처음 나타나고, 그 이후 고등학교 물리 I, 물리 II 교과서에서 나타났다. 열 관련 내용은 초등학교 과학 5-1의 ‘온도와 열’ 단원에서 나오지만 열에 대한 정의를 하지 않고 용어를 사용하였다. 중학교 과학① 교과서는 9종 중 8종에서 열을 정의하였고, 나머지 1종은 열은 정의하지 않고 열에너지를 정의하였다. 그 이후 고등학교에서는 물리 교과서만 열을 정의하고, 화학, 생명과학, 지구과학 교과서에서는 열을 정의하지 않고 열 용어를 사용하였다.

중학교 과학① 교과서와 고등학교 물리 I, 물리 II 교과서에 나타난 열에 대한 정의 유형은 Table 3과 같다. 고등학교 물리 I 교과서 1종(P1B)만 열을 유형 II인 동사형으로 정의하였고, 나머지 교과서들은 모두 유형 I인 명사형으로 열을 정의하였다.

중학교 과학① 교과서에서 열에 대한 정의를 서술한 몇 가지 예는 다음과 같다.

이들은 모두 열을 온도 차이에 의해 이동하는 에너지로 서술하여 유형 I로 분류하였다. 열에 대한 정의를 제시하지 않은 M1B 교과서의 경우는 열을 볼드체로 표시하고 정의를 제시하지는 않았지만, 열에 대해 다음과 같이 서술하였다. “온도가 다른 두 물체를 접촉시키면, 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체로 열이 이동한다(p. 182).” 그러므로 열은 “고온에서 저온으로 이동하는 것”이 되는데, 에너지라는 용어를 사용하지는 않았다.

고등학교 물리 교과서의 경우에 P1B와 P2B는 동일한 저자들이 저술했지만 열에 대한 정의 유형이 서로 달랐다. 다음에 제시한 바와 같이 P2B는 “이동하는 에너지”로 서술하여 유형 I로 분류하였고, P1B는 다소 애매하지만 “에너지의 이동”으로 보아 유형 II로 분류하였다. 이와 같이 동일 출판사, 동일 저자들의 교과서에서 용어를 서로 다르게 정의하면 학생들에게 혼란을 초래할 수 있을 것이다.

열에너지에 대한 정의는 중학교 과학① 교과서 또는 과학② 교과서에서 처음 나타나고, 그 이후 고등학교 과학이나 물리 I 교과서에서도 나타났다. 열에너지를 정의한 각급 학교의 교과서와 열에너지에 대한 정의 유형은 Table 4에 제시하였다.

중학교 과학① 교과서는 9종 중에서 2종(M1B, M1D)에서만 열에너지를 정의하였고, 과학② 교과서는 9종 중에서 2종(M2B, M2F)을 제외한 7종에서 열에너지를 정의하였다. 그러므로 대부분의 교과서가 과학②에서 열에너지를 정의한 것을 알 수 있다. 과학② 교과서에서 열에너지를 정의하지 않은 2종 중에서 M2B 교과서는 이미 과학① 교과서인 M1B에서 열에너지를 정의했기 때문에 다시 정의하지 않은 것으로 볼 수 있다. M2F 교과서의 경우는 열에너지를 볼드체로 나타내거나 정식으로 정의하지는 않았지만 본문 서술에서 “물체의 온도를 변화시켜주는 열에너지”라는 표현을 하여 유형 IV의 의미로 나타내기는 하였다.

대부분의 교과서가 과학②에서 열에너지를 정의하였지만 그 전에 과학① 교과서에서도 이미 열에너지 용어를 사용하였다. 과학① 교과서의 ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원의 학습 목표와 본문에서 9종 교과서 모두 열에너지 용어를 사용하였고, 9종 중 6종은 소단원의 제목에도 열에너지 용어를 사용하였다. 일부 교과서에서는 그 앞의 ‘열과 우리 생활’ 단원에서도 열에너지 용어를 사용하였다. 그러므로 과학① 교과서 중 2종을 제외한 나머지 교과서에서 열에너지에 대한 용어의 정의 없이 이 용어를 사용하고 있음을 알 수 있다. 중학교 과학① 교과서에서 열에너지 용어를 사용하는 이유는 2009 개정 교육과정의 ‘열과 우리 생활’ 단원과 ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원의 학습 내용 성취 기준에서 열에너지 용어를 사용하고 있기 때문인 것으로 생각된다.

중학교 과학① 교과서에서 열에너지를 정의한 2종 중에서 M1B는 유형 III으로, M1D는 유형 I로 분류하였다. M1B는 열은 정의하지 않고 열에너지만 정의한 교과서로 열에너지 정의 내용은 다음과 같다.

M1D 교과서는 열을 정의하였고, 열에너지는 본문에서 정식으로 정의하지는 않았지만 본문 옆 보조단에 용어 설명 형태로 제시하였다. ‘열과 우리 생활’ 단원과 ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원에서 두 번 제시되는데, 그 내용이 다음과 같이 서로 다르게 제시되어 있어 혼란을 초래할 수 있다.

또한 이 교과서에서는 열을 “온도 차이에 의해 한 물체에서 다른 물체로 이동하는 에너지”로 정의하였으므로 열과 열에너지의 구분도 명확하지 않다.

중학교 과학② 교과서의 경우는 3종(M2C, M2D, M2I)은 유형 I로, 다른 3종(M2A, M2G, M2H)은 유형 IV로 분류하였고, 1종(M2E)은 유형 I과 유형 IV를 모두 포함하는 것으로 분류하였다. 다음은 각 유형에 해당하는 정의의 예들이다.

교과서 M2C의 경우에는 “열에너지는 온도가 다른 물체 사이에서 이동하는 에너지로, 물체의 온도나 상태를 변화시킨다.”라고 서술하여 유형 I과 유형 IV를 모두 포함하는 것으로 분류할 수도 있으나, 문장의 앞부분만 정의에 해당한다고 보고 유형 I로 분류하였다. 교과서 M2I의 서술도 M2C와 유사하였다.

고등학교 과학 교과서의 경우는 7종 중에서 2종에서만 열에너지를 정의하였다. 이미 중학교 과학 교과서에서 열에너지가 정의되었으므로 고등학교 과학 교과서에서는 대부분 재정의하지 않은 것으로 볼 수 있다. 열에너지를 정의한 2종의 교과서도 다음과 같이 열에너지를 “열의 형태로 (저장)된 에너지”라는 모호한 표현을 사용하였다. HA 교과서는 유형 III으로, HF 교과서는 유형 IV로 분류하였다.

고등학교 물리 I 교과서는 2종 모두 열에너지를 유형 III인 분자 운동 에너지로 정의하였다.

중·고등학교 교과서를 통틀어 열에너지를 유형 III으로 제대로 정의한 교과서는 중학교 과학① 1종(M1B), 고등학교 과학 1종(HA), 그리고 고등학교 물리 I 교과서 2종(P1A, P1B)이었다. 중학교 과학② 교과서의 경우는 모두 유형 I 또는 유형 IV로 정의하여 열에너지 용어의 의미를 제대로 파악하기 어려운 것으로 드러났다. 유형 I은 잘못된 정의라고 할 수는 없으나 과학① 교과서에서 나타낸 열의 정의와 동일하여 열과 열에너지를 같은 의미로 받아들이게 되는 문제를 초래할 수 있다. 유형 IV의 경우는 열에너지의 본질을 나타내는 것이 아니고 열에너지에 의해 일어나는 결과를 말하는 것이므로 적절한 정의로 볼 수 없다. 중학교 교과서에서 유형 IV가 나타나는 이유는 과학①의 ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원에서 열에너지의 출입에 따른 상태 변화를 다루고, 과학②의 ‘일과 에너지 전환’ 단원에서 여러 가지 에너지를 소개할 때 각 에너지의 본질보다는 그 에너지가 무엇을 하는지에 초점을 두고 서술하였기 때문이 아닌가 생각된다.

초·중·고 과학과 교과서에서 열 용어를 어떤 의미로 사용하고 있는지 분석하였다. 초등학교 과학 5-1, 중학교 과학①, 과학② 그리고 고등학교 과학 교과서에서 등장한 열 용어의 전체 빈도수와 사용 의미의 유형별 퍼센트를 Table 5에 나타내었다. 그리고 고등학교 물리 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II 교과서에 대한 것은 Table 6에 나타내었다. 교과서가 2종 이상인 경우에는 해당 교과서들의 평균값을 마지막에 제시하였다. 유형별 퍼센트의 평균은 퍼센트를 평균한 값이다.

열 용어가 등장한 전체 빈도수는 중학교 과학①이 평균 68.9회, 고등학교 물리 I이 평균 55.5회, 물리 II가 평균 77.5회, 화학 II가 평균 77.0회로 크게 나타났다. 이들은 모두 열과 직접적으로 관련 있는 단원들을 포함하고 있기 때문에 열 용어 사용의 빈도가 높은 것으로 생각된다. 중학교 과학①의 경우는 ‘열과 우리 생활’ 단원에서 많이 사용되었고, 물리 I, II의 경우는 에너지 관련 단원에서 열역학 법칙 설명에 많이 사용되었다. 반면, 중학교 과학②는 열 용어 사용 빈도수가 평균 2.6회, 화학 I은 평균 8.0회, 생명과학 II는 평균 10.2회로 작게 나타났다. 이 교과서들은 열과 직접적으로 관련된 내용을 포함하고 있지 않기 때문인 것으로 생각된다.

열 용어의 사용 의미는 전반적으로 유형 I과 유형 III이 많은 것으로 나타났으며, 유형 II와 유형 IV의 의미로 사용된 경우는 거의 없었다. 주로 유형 III의 의미로 사용한 교과서는 중학교 과학②, 생명과학 II, 지구과학 I, II 교과서들이었다. 유형 III은 분자 운동 에너지의 의미로 사용한 것으로 열에너지의 정의에 해당한다. 그러므로 유형 III의 의미로 사용한 경우에는 열 용어를 열에너지의 의미로 사용한 것이 된다.

열 용어의 정의는 중학교 과학① 교과서와 고등학교 물리 I, II 교과서에서 제시되었는데, P1B의 경우에만 유형 II로 정의하였고, 나머지 교과서는 모두 유형 I로 정의하였다(Table 3). 그러나 열 용어의 사용은 유형 I 뿐만 아니라 유형 III으로 사용한 경우가 많아 열 용어의 정의와 사용 의미가 일치하지 않음을 알 수 있다. 특히, P1B의 경우에도 열에 대한 정의는 유형 II로 하였지만 유형 II의 의미로 사용한 경우는 한 번도 없었다.

초등학교 5학년 1학기 과학 교과서(EL)의 ‘온도와 열’ 단원에서는 열 용어가 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용되었는데, 그 외에 기타로 분류된 것 중에 열을 온도와 동일한 의미로 사용한 경우가 있었다.

위의 두 예시에서 사용된 열을 온도로 바꾸어주면 그 의미가 명확해질 것이다. 두 번째 예시의 경우에 “뜨거운 열”이라는 표현은 완전히 잘못된 표현이며, “높은 온도”라고 표현해야 할 것이다. 이와 같이 열 용어를 잘못 사용하게 되면 학생들로 하여금 열과 온도를 구분하지 않고 혼용하는 결과를 초래할 수 있다.¹⁸

고등학교 과학 교과서의 경우도 열 용어가 주로 유형 I과 유형 III으로 사용되었는데, 열역학과 관련된 내용에서는 유형 I의 의미로 사용되었고 그 이외의 경우에는 유형 III의 의미로 사용되었다. 이러한 현상은 물리 I, II 교과서에서도 나타났다. 열역학 법칙을 설명할 때는 열을 유형 I의 의미로 사용하여 열에너지와 구분하여 사용하였는데, 그 이외의 부분에서는 열을 유형 III의 의미로 사용하여 열과 열에너지 용어를 구분하지 않고 혼용하였다. 화학 I의 경우에는 열 용어 사용의 빈도가 낮았지만 반응열과 관련해서는 유형 I의 의미로 사용되었고, 그 이외에는 유형 III의 의미로 사용되었다. 화학 II의 경우에는 열역학 및 화학반응과 관련된 내용들이 많아 열 용어의 사용 빈도가 높았으며, 유형 I의 의미로 사용된 경우가 많았다. 반면에 생명과학 II와 지구과학 I, II 교과서는 열 용어를 거의 대부분 유형 III의 의미로 사용하고 있었다.

초·중·고 과학과 교과서에서 열에너지 용어가 어떤 의미로 사용되었는지 분석한 결과는 Table 7과 Table 8에 나타내었다.

열에너지 용어가 사용된 전체 빈도수는 열 용어에 비해 전반적으로 작게 나타났다. 특히 빈도수가 작은 경우는 화학 I, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II 교과서로 평균 6.5회 이하로 나타났다. 상대적으로 빈도수가 큰 것은 중학교 과학①이 평균 36.2회, 고등학교 물리 I이 평균 37.5회, 물리 II가 평균 21.5회로 나타났다.

열에너지 용어의 사용 의미는 전반적으로 유형 III인 분자 운동 에너지의 의미로 사용하여 열에너지 용어의 정의와 부합된다. 그러나 중학교 과학①, 고등학교 물리 I, II, 화학 II 교과서에서는 유형 III 외에 유형 I이나 유형 IV의 의미로도 많이 사용되었다. 중학교 과학①의 경우에는 교과서 종별로 다소 차이는 있지만 평균적으로 유형 III이 54.2%, 유형 IV가 43.1%로 나타나 유형 IV의 의미로 사용된 빈도가 높음을 알 수 있다. 이는 ‘분자 운동과 상태 변화’ 단원에서 열에너지 용어를 많이 사용하였는데, 열에너지를 “상태를 변화시키기 위해 필요한 에너지”, 또는 “온도를 변화시키기 위해 필요한 에너지”의 의미로 사용했기 때문에 유형 IV에 해당하였다. 그러나 상태 변화를 설명할 때 열에너지를 흡수하여 분자 운동이 활발해져서 상태 변화가 일어난다고 한 경우에는 유형 III에 해당하는 것으로 분류하였다. 중학교 과학②와 고등학교 과학의 경우에는 에너지 관련 단원에서 에너지의 한 종류로서 열에너지 용어를 도입하였는데, 거의 대부분 유형 III의 의미로 사용하였다.

고등학교 물리 I, II와 화학 II 교과서에서는 열에너지 용어를 유형 III의 의미로 가장 많이 사용하였지만 유형 I의 의미로 사용한 경우도 많았다. 특히, 열역학과 관련된 내용에서 열에너지 용어를 유형 I의 의미로 사용한 경우가 많았는데, 이는 열에너지를 열과 동일한 의미로 사용한 것이다. 예를 들어, P1A 교과서의 경우에는 열역학 제 1법칙을 설명할 때까지는 열과 열에너지 용어를 구분하여 사용하지만 열기관의 열효율을 설명하는 부분에서는 열과 열에너지 용어를 혼용하여 사용하였다.

(중략)

Δ U = Q − W

(중략)

위의 예시를 보면 처음 열역학 1법칙 설명 부분에서는 열과 열에너지 용어를 구분하여 사용하고 있다. 여기서 열은 이동한 에너지로 사용되고 있고, 열에너지는 내부에너지와 동일한 개념으로 사용되고 있다. 그러나 뒷부분의 열기관 설명에서는 열을 열에너지로 표현하고 있음을 볼 수 있다. 물리 I, II 교과서에서 기타의 의미로 사용된 경우도 10% 정도 있었는데, 이는 전자기파 형태의 복사 에너지 또는 핵융합에서 나오는 에너지 등에 해당한다.

과학의 영역별로 열 용어의 사용 의미에 차이가 있는가를 알아보기 위하여 고등학교 물리 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II 교과서에서 열 용어 사용 의미의 유형을 비교하고자 한다. 각 교과서의 열 용어 사용 의미의 유형별 퍼센트는 이미 Table 6에 제시하였다.

각 교과서별로 비교해 보면 물리 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I에서는 열 용어가 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용되었다. 반면에, 생명과학 II와 지구과학 I, II의 경우에는 대부분 유형 III의 의미로 사용되어 차이가 있었다. 유형 III은 열에너지인 분자 운동 에너지를 의미하므로 유형 III의 의미로 사용된 경우는 열과 열에너지를 혼용하는 경우이다. 따라서 물리와 화학 영역의 경우는 열과 열에너지를 일부 구분하여 사용하고, 일부는 혼용하고 있음을 알 수 있다. 생명과학 영역은 생명과학 I과 생명과학 II 교과서 사이에 차이가 있어 생명과학 I은 일부만 열과 열에너지를 혼용하고 있지만 생명과학 II에서는 대부분 열 용어를 열에너지의 의미로 사용하고 있음을 알 수 있다. 지구과학 영역도 생명과학 II와 마찬가지로 열 용어를 거의 대부분 열에너지의 의미로 사용하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대학 교재에서 과학의 영역별로 열의 정의에 차이가 있다는 Doige와 Day¹⁶의 연구 결과와 부합된다고 볼 수 있다.

물리 영역에서는 물리 I, II 교과서의 4개 대단원 중 1개 대단원이 에너지와 관련된 단원이며, 여기에 열역학 관련 내용이 포함된다. 앞서 언급한 바와 같이 열역학 관련 내용을 설명할 때는 열 용어를 열에너지와 구분하여 유형 I의 의미로 사용하였지만, 그 이외의 부분에서는 열 용어를 대부분 열에너지인 유형 III의 의미로 사용하여 유형 I과 유형 III의 비율이 비슷하게 나타났다. 화학 영역을 보면, 화학 I은 열 관련 단원을 포함하지 않아 열 용어 사용 빈도수가 평균 8회로 적었으며 유형 I과 유형 III의 비율이 비슷하였다. 화학 II의 경우에는 유형 I의 의미로 사용된 것이 77.3%로 상당히 많았다. 화학 II는 5개의 대단원 중 3개가 화학 반응과 관련된 단원으로 화학 반응에 수반되는 열의 출입은 온도 차이에 의해 이동하는 에너지인 유형 I의 의미를 가지기 때문에 유형 I이 높은 비율로 나타났다.

생명과학 영역에서 생명과학 I은 유형 I이 58.2%로 높은 편인데, 이는 주로 ‘항상성과 건강’ 단원에서 체온 조절과 관련된 내용에서 사용되었다. 그러나 그 외의 부분에서는 대부분 유형 III의 의미로 사용되어 열 용어를 열에너지의 의미로 사용하였다. 생태계와 관련된 부분에서는 열 용어를 “더 이상 사용할 수 없는 에너지”의 의미로 사용하였다. 생명과학 II 교과서도 화학 I과 같이 열과 관련된 단원이 없어 열 용어의 사용 빈도가 낮은 편인데, 교과서 전반에 걸쳐 띄엄띄엄 나타났다. 생명과학 II의 경우에는 열 용어가 대부분 열에너지의 의미인 유형 III으로 사용되었다. 지구과학 영역에서도 거의 대부분 열 용어가 유형 III의 의미로 사용되었다. 열 용어는 주로 날씨, 또는 해수의 순환과 관련된 부분에서 사용되었는데, “온도로 측정되는, 물체가 가지고 있는 에너지”의 의미로 사용되었다.

과학의 영역별로 열에너지 용어의 사용 의미에 차이가 있는가를 알아보기 위하여 열 용어의 경우와 마찬가지로 고등학교 물리 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II 교과서에서 열에너지 용어 사용 의미의 유형을 비교하였다. 각 교과서의 열에너지 용어 사용 의미의 유형별 퍼센트는 Table 8에 제시되어 있다.

Table 8을 Table 6과 비교해보면 열에너지 용어의 사용 빈도수는 전반적으로 열 용어의 사용 빈도수보다 현저히 작은 것을 알 수 있다. 물리 I, II와 화학 II 교과서의 경우는 열에너지 용어의 사용 빈도수 평균이 17.5회 이상으로 나타났으나 나머지 교과서들의 경우는 평균 빈도수 6.5회 이하로 아주 작았다. 물리 I, II의 경우는 에너지와 관련된 대단원을 1개씩 포함하고 있기 때문이며, 화학 II는 상태 변화에 대한 내용과 화학반응에서 반응열을 에너지와 연관시켜 설명하고 있기 때문에 열에너지 용어 사용 빈도가 어느 정도 높은 것으로 나타났다. 열에너지 용어 사용 빈도가 낮은 나머지 교과서들은 에너지와 직접 관련되는 단원이 없기 때문인 것으로 볼 수 있다.

열에너지 용어의 사용 의미도 열 용어의 경우와 유사하게 과학 영역별로 차이가 있음을 알 수 있다. 생명과학과 지구과학 영역에서는 사용 빈도수는 작지만 열에너지 용어를 거의 대부분 유형 III의 의미로 사용하여 원래 의미대로 사용하고 있었다. 반면에 물리와 화학 영역에서는 유형 III의 의미로 사용한 것이 가장 많긴 하나 유형 I과 유형 IV의 의미로 사용하는 경우도 있었다. 이에 대한 자세한 내용은 앞서 Table 8을 설명하는 과정에서 이미 언급하였다. 기타에 해당하는 내용은 앞의 열 용어에서와 마찬가지로 열에너지 용어를 핵에너지나 복사 에너지의 의미로 사용한 경우이다.