本书以Scratch为教学语言，介绍了如何将计算机的键盘、鼠标、话筒、摄像头作为传感器研究艺术、科学和工程领域的问题，并将研究结论撰写成研究论文。 在程序设计上，本书从零起点开始，涉及Scratch 2.0和Scratch 1.4常见的程序结构和算法； 在硬件上，本书深入浅出地从原理层面上介绍了各种计算机外部设备的获取信息的原理； 在学科定位上，本书以信息技术学科为核心，将传感器作为实现“测量—控制”的关键，体现了信息技术中信息的获取、存储、分析、表达的全过程，并且涉及与信息技术相关的其他学科； 在教学上，本书既适合大班教学，又适合学生自学。本书由从免费硬件到付费硬件、从简单程序到复杂算法、从艺术到研究再到工程、从学习别人的案例到自己研发测控传感器的应用案例4条主线出发，比较系统地介绍了研究性学习所需要的编程能力和数据分析方法，比较全面地涉及了“科学、技术、工程和数学”领域(STEM教育)的相关内容。 本书面向Scratch入门的师生以及课程研究人员，既可作为中、小学相关课程教材，也可作为青少年科技创新活动的参考用书。

前言 STEM(Science Technology Engineering Mathematics Education)意指“科学、技术、工程学、数学教育”，是由美国发起的一项旨在通过提高STEM领域劳动者人数和受教育者综合应用STEM领域的能力，提高国家的人力资源水平继而提升国家竞争力。本课程将科学、技术、工程学和数学4个领域通过一个具体的研究性学习案例融合起来，使大家在掌握信息技术的基础上，设计、开发和制作实验装置(工程)，应用其中的数学原理，得到一个科学的结论，并尝试用多种不同的形式表达这一科学结论。期望培养一个“数字科学家”，即对任何一个感兴趣的问题都能用科学的方法独立地开展研究的“自由的研究者”。通过数据的“获取、存储、分析、表达”来实现结论的定量化、精确化和理论化。本书以麻省理工学院开发的Scratch语言为编程环境，将常见的计算机外部设备当作传感器来使用，展示了一系列适合中学生甚至大学生的研究性学习案例，对于培养学生的能力、提高学生的编程水平和对计算机的理解都很有帮助。 2013年9月，麻省理工学院团队发布了Scratch 2.0的离线测试版，Scratch 2.0的编程环境已经比较成熟，因此本书使用Scratch 2.0作为Scratch程序语言基础的教学平台，并比较了Scratch 1.4和Scratch 2.0的区别。通过一组动画和游戏案例，介绍Scratch语言的基础和Scratch网站的学习方法，并将这些作为接下来学习感测与控制技术的基础。 通过将生活中常见的计算机外部设备改装成为传感器，并结合Scratch程序的传感器板，使...