《开源硬件科技实验》为创客教育系列丛书高中第二册，内容由“开源硬件设计”“科学实验”“技术试验”三章构成，设计了“感受Arduino 的魅力——电子琴”“用 Arduino 测算地球质量”“Arduino 遥控小车”等项目范例。引导学生围绕“情境→主题→规划→探究→实施→成果→评价”的项目学习方式，开展自主、探究、合作学习，帮助学生掌握本书的基础知识、方法与技能，锻炼计算思维，提高创新设计能力，促进学生核心素养的提升，尝试开展科技实验，创作实体作品，从而培养对实际问题的解决能力。 《开源硬件科技实验》为创客教育系列丛书高中第二册，适合高中二年级学生阅读使用。

主编介绍孙晓奎，中国教育信息化创客教育研究中心秘书长，《中国教育信息化》《基础教育参考》编辑。胡永跃，粤教版高中信息技术教材分册主编，出版《中学创客教育丛书》《Arduino科技课堂宝典》等书籍。陈明宏，广东省特级教师，中山市小学、初中信息技术教材主编，粤教版高中信息技术教材分册主编。

序 全球化和人工智能、大数据、区块链等技术的飞速发展，正在深刻改变着人才需求和教育形态，促使学生掌握在21 世纪生存和成功所需的知识与技能，它们被称为21 世纪的高阶思维技能、更深层次的学习能力以及复杂的思维和沟通技能。 创客教育与STEM 教育作为跨学科综合教育的有效形态，在全球范围内，特别是在美国、英国、德国、以色列、芬兰、日本等发达国家，已被提升到国家发展及人才战略的高度。近年来，STEM 教育理念在我国也越来越受到广泛重视并达成共识，其优越性体现在以下方面。 一是用知识解决问题。学生需要应用知识和技能，并且必须能够将知识和技能、学习和能力、惰性学习和主动学习、创造性和适应性的学习转化为有价值的高阶思维的分析、评价与创造。 二是批判性思维。批判性思维被认为是 21 世纪学习的基础，包括对信息的获取、分析和综合，并可以被教授、练习和掌握。批判性思维还利用了其他技能，如交流、信息素养能力，以及检验、分析、解释和评估证据的能力。 三是问题解决能力。21 世纪学生的另一个基本能力是解决问题，研究和解决问题的技能包括识别和搜索、选择、评估、组织和权衡备选方案和解释信息的能力。 四是沟通与协作。良好的沟通能力，包括口头和书面表达令人信服的想法的能力，能提出明确的意见，能接受连贯的指示，并通过言语激励他人，这些能力在工作场所和公共生活中都被高度重视。规范的合作学习需要改变课程、教学、评估实践、学习环境和教师的专业发展，21 世纪的合作将在学校内部、学校之间、学校内外的沟通之间发展。 五是创新与创造力。在全球化竞争和任务自动化的今天，创新能力和创新精神正在迅速成为职业和个人...