Der Begriff Cognitive Tools umfasst in einem weiten Sinne alle Werkzeuge zur Unterstützung des Erstellens und Manipulierens von RePräsentationen. In einem engeren Sinne wird er auf jene Werkzeuge reduziert, die einen gewissen Grad an semantischer, bereichsspezifischer Informationsverarbeitung oder -repräsentation bereitstellen (z.B. Simulationen, Faktendatenbanken, Mikrowelten, Expertensysteme).

Computational Thinking ist [...] ein Ansatz, mit Problemen umzugehen, der informatische Konzepte und informatisches Wissen nutzt. Insofern kann man ihn mit dem Begriff informatisches Denken ins Deutsche übersetzen. Was dieses informatische Denken im Kern genau ist, ist schwer zu operationalisieren (National Research Council (U.S.) & Committee for the Workshops on Computational Thinking, 2010, 2011). In jedem Fall gehört dazu, informatische Konzepte zur Lösung von Problemen bzw. im Alltag anzuwenden.

Computational Thinking beschäftigt sich mit der Frage, wie kann der Computer das Problem für mich lösen – für die Antwort bzw. eine gute Antwort müssen die richtigen Abstraktionen und der richtige „Computer“ gewählt werden (Wing, 2008). Wichtig ist, dass der Computer hier nicht unbedingt eine Maschine, sondern auch ein Mensch sein kann, der die „Berechnung“ durchführt (Wing, 2008).

Die Idee des Computational Thinking setzt einen anderen Akzent (Wing, 2006, 2008): Es baut auf dem Wissen der Informatik über informationsverarbeitende Prozesse auf und nutzt die Techniken, Modelle, Konzepte und Werkzeuge der Informatik für das problemlösende Denken. Im Kern sieht Wing dabei die Abstraktion, und das Denken in unterschiedlichen Abstraktionsschichten. Es geht darum, zu unterscheiden, was jeweils zur Lösung eines Problems benötigt wird und was weggelassen werden kann. Komplexe Probleme werden dabei in Teile und Schichten zerlegt, so dass ein Teil auf ein anderes bzw. eine Schicht auf eine andere zurückgreifen kann.So muss beispielsweise ein Anwendungsprogrammierer nicht (immer) genau wissen, wie ein Befehl intern programmiert wurde, um ihn zu nutzen. Dies hat zwei wichtige Facetten: Erstens kommt es manchmal doch auf die Details der internen Funktionsweise an – immer dann, wenn es um Randbedingungen geht, etwa die Frage wie viel Speicherplatz etwas benötigt und ob der vorhandene dazu ausreicht. Zweitens ist es nach Wing beim Computational Thinking wichtig, die Beziehungen zwischen den Abstraktionsebenen im Auge zu behalten.

Digitalisierung bedeutet im engen Sinn die Überführung analoger (d. h. stufenloser und damit theoretisch unendlich verschiedener) Daten in die digitale, d. h. auf Ziffern (engl. „digit“) abbildbare und damit durch Computer verarbeitbare Form.

Ein Modell ist ein abstraktes Abbild der Wirklichkeit, das wesentliche Aspekte enthält, jedoch aufgrund der Reduktion leichter zu untersuchen ist.