วิทยาการคำนวณ

วิทยาการคำนวณ (Computing Science หรือ Computer Science ในบริบทของหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน) เป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการแก้ปัญหา การประมวลผลข้อมูล และการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์ เพื่อออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithm) พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ และสร้างนวัตกรรมด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ ทั้งนี้วิทยาการคำนวณมิได้มุ่งเน้นเพียงการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังครอบคลุมถึงการคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) การจัดการข้อมูล การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลอย่างเหมาะสม ตลอดจนการตระหนักถึงความปลอดภัยและจริยธรรมในการใช้เทคโนโลยี

แนวคิดพื้นฐานของวิทยาการคำนวณมีรากฐานมาจากการศึกษาทางวิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer Science) ซึ่งเริ่มพัฒนาอย่างเป็นรูปธรรมในช่วงคริสต์ศตวรรษที่20 โดยมีนักคณิตศาสตร์และนักวิทยาการคอมพิวเตอร์หลายท่านที่มีบทบาทสำคัญ อาทิ Alan Turing ผู้เสนอแนวคิดเครื่องจักรทัวริง (Turing Machine) ซึ่งเป็นรากฐานของทฤษฎีการคำนวณ และ John von Neumann ผู้พัฒนาสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบเก็บโปรแกรม (Stored-program Architecture) ที่เป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่

ต่อมา Jeannette Wing ได้เสนอแนวคิด "การคิดเชิงคำนวณ" (Computational Thinking) ในปี ค.ศ. 2006 โดยอธิบายว่าเป็นกระบวนการคิดเพื่อแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบที่สามารถนำหลักการของวิทยาการคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้ได้ในทุกศาสตร์ และเสนอว่าการคิดเชิงคำนวณควรเป็นทักษะพื้นฐานที่ประชาชนทุกคนควรได้รับการพัฒนา ไม่เฉพาะผู้ที่ศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์เท่านั้นแนวคิดดังกล่าวได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางและเป็นรากฐานสำคัญของการพัฒนาหลักสูตรด้านวิทยาการคำนวณในหลายประเทศ สำหรับประเทศไทย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้รับมอบหมายจากกระทรวงศึกษาธิการให้พัฒนาหลักสูตรด้านวิทยาการคำนวณ เพื่อให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีดิจิทัลและการพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 โดยได้บรรจุสาระ "วิทยาการคำนวณ" ไว้ในสาระที่ 4 เทคโนโลยี ของหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) เริ่มใช้ในสถานศึกษาทั่วประเทศตั้งแต่ปีการศึกษา 2561 เพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียนมีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ การแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ การสร้างสรรค์นวัตกรรม การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างปลอดภัย และการเป็นพลเมืองดิจิทัลที่มีคุณภาพ

ดังนั้นวิทยาการคำนวณจึงเป็นศาสตร์ที่มุ่งพัฒนากระบวนการคิดและการแก้ปัญหาโดยอาศัยหลักการทางวิทยาการคอมพิวเตอร์ ผสมผสานกับการใช้เทคโนโลยีดิจิทัลอย่างสร้างสรรค์และมีความรับผิดชอบ เพื่อเตรียมผู้เรียนให้มีสมรรถนะที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิต การศึกษาต่อ และการประกอบอาชีพในสังคมดิจิทัลและศตวรรษที่ 21