آموزش رایانش^[1] در مدارس شامل سواد رایانه‌ای^[2]، فناوری آموزشی^[3]، شهروندی دیجیتال^[4]، فناوری اطلاعات^[5] و علوم رایانه^[6] است. علوم رایانه به عنوان پایه و اساس رایانش، بیانگر «مطالعه‌ی رایانه‌ها و فرآیندهای الگوریتمی، از جمله اصول آن‌ها، طراحی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آن‌ها، کاربردهای آن‌ها و تأثیرات آن‌ها بر جامعه» است (تاکر و همکاران، 2006). در چارچوب ترویج علوم رایانه و تفکر رایانشی این مجموعه دانش در قالب «پنج مفهوم اصلی» بیان می‌شود که حوزه‌ها و محتوای کلیدی در علوم رایانه را نشان می‌دهد و همچنین «هفت حیطه‌ی کنش یا فعالیت» که نشان‌دهنده‌ی اقداماتی است که دانش‌آموزان برای درگیر شدن با مفاهیم علوم رایانه و تفکر رایانشی به روش‌های غنی و معنادار انجام می‌دهند.

علوم رایانه اغلب با استفاده‌ی روزمره از رایانه‌ها، مانند یادگیری نحوه‌ی استفاده از اینترنت و ایجاد ارائه‌های دیجیتال اشتباه گرفته می‌شود. بسیاری از ذینفعان عرصه‌ی آموزش، اعم از والدین، دانش‌آموزان، معلمان، مدیران، مسئولان و سیاستگذاران، درک روشنی از حیطه‌ی «علوم رایانه» ندارند و در بیشتر موارد، علوم رایانه را با سایر حوزه‌های مرتبط با رایانش از جمله آموزشِ فناوری و فناوری‌های آموزشی، فناوری اطلاعات، سامانه‌های اطلاعات مدیریت^[7] (MIS)، یا حتی استفاده از رایانه برای پشتیبانی از یادگیری در سایر زمینه‌های موضوعی اشتباه می‌گیرند.

وجود این تصورات اشتباه در مورد علوم رایانه، چالش‌های جدی برای ارائه‌ی تجربیات با کیفیت در حیطه‌ی علوم رایانه برای دانش‌آموزان ایجاد می‌کند. چارچوب علوم رایانه و تفکر رایانشی نه تنها علوم رایانه و تفکر رایانشی را تعریف می‌کند، بلکه آنچه را که دانش‌آموزان باید در زمینه‌ی علوم رایانه از مهدکودک تا کلاس دوازدهم بدانند و آنچه را که باید بتوانند انجام دهند نیز مشخص می‌نماید. باید توجه داشت که علوم رایانه بر پایه‌ی سواد رایانه‌ای، فناوری آموزشی، شهروندی دیجیتال و فناوری اطلاعات استوار است. تفاوت‌ها و رابطه‌ی این موارد با علوم رایانه در ادامه توضیح داده شده است:

• سواد رایانه‌ای به استفاده عمومی از رایانه‌ها و برنامه‌های رایانه‌ای مانند نرم‌افزارهای کمک به بهره‌وری نظیر جستجوی اینترنت و ایجاد یک ارائه‌ی دیجیتالی (برای مثال با استفاده از نرم‌افزار پاورپوینت) اشاره دارد.

• فناوری آموزشی سواد رایانه را در دروس مدرسه به کار می‌برد. به عنوان مثال، دانش‌آموزان در کلاس ادبیات می‌توانند از یک برنامه‌ی کاربردی مبتنی بر وب برای ایجاد، ویرایش و ذخیره‌سازی یک مقاله به صورت برخط استفاده کنند.
• شهروندی دیجیتال به استفاده‌ی مناسب و مسئولانه از فناوری مانند انتخاب رمز عبور مناسب و ایمن نگه داشتن آن اشاره دارد.
• فناوری اطلاعات اغلب با علم رایانه همپوشانی دارد، اما عمدتاً بر کاربردهای صنعتی علوم رایانه، مانند نصب نرم‌افزار به جای ایجاد آن، متمرکز است. متخصصان فناوری اطلاعات اغلب پیشینه‌ای در علوم رایانه دارند.

این جنبه‌های رایانش از علوم رایانه و تفکر رایانشی متمایز می‌شوند، زیرا این حیطه‌ها به جای درک چرایی اینکه آن فناوری‌ها را چگونه می‌توان ایجاد کرد، بر روی استفاده از فناوری‌های رایانه‌ای تمرکز دارند. دانستن اینکه چرا و چگونه رایانه‌ها کار می‌کنند، زمینه را برای درک عمیق‌تری در استفاده از رایانه و همچنین حقوق، مسئولیت‌ها و برنامه‌های مربوطه فراهم می‌کند.

برای مثال، امنیت رمز عبور موضوعی است که تلاقی بین علوم رایانه و سایر جنبه‌های رایانش را نشان می‌دهد. دانش‌آموزی که می‌داند چگونه رایانه‌ای را برنامه‌ریزی کند تا عملیاتی بر روی همه‌ی کلمات موجود در یک لیست (یعنی یک آرایه) در یک ثانیه انجام شود، دانش‌آموزی است که احتمالاً صرفاً از کلمات فرهنگ لغت برای رمز عبور استفاده نمی‌کند. در این مورد، درک اینکه چرا و چگونه رایانه‌ها کار می‌کنند، در نهایت به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا در مورد استفاده از رایانه‌ها تصمیمات مناسب‌تری بگیرند.

علوم رایانه پایه و اساس رایانش است. ما در این چارچوب آینده‌ای را پیش‌بینی می‌کنیم که در آن سوادِ رایانه به معنای دانستن علوم رایانه و داشتن تفکر رایانشی است.