一、文献综述
（一）国内外研究现状
如今，STEM教育已成为各国的战略并普遍受到重视，STEM代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics），它是培养综合运用STEM知识解决实际问题的能力的教育[4]。而美国学者Yakman增加了艺术（Arts）学科，提出了STEAM金字塔结构框架，并总结出跨学科、艺术性、情境性、设计性、团队协s作性5个特点[5]。
而基于Scratch的少儿编程作为STEAM教育的一种，同样有着光明的前景。事实上，少儿编程教育并非只是学习如何写代码、编制应用程序，同时也旨在在通过编程游戏启蒙以及可视化图形编程等课程，培养青少年的计算思维和创新解难能力。在Scratch中编写程序是使用图形块来完成的，这些图形块与桌面的“拖放”技术相似。图形块根据其执行的功能分为不同类别。通过不同的颜色进行区分，这使得使用者很容易看到它们之间的关系。这些图形块能够遵循一系列的匹配操作，从而防止错误的产生[1]，正如波茨坦大学教授在他的研究中写的那样：Scratch强调对计算机科学基本概念的实践性学习，同时也支持培养创造力的理念。Scratch作为一种迷你语言，以直观、简单但功能强大的方式为一般计算机科学提供了对编程的洞察和算法思维的教学[2]。
我在浏览了中国知网上检索相关文献和硕博论文后，惊奇地发现关于研究Scratch在中小学教学中应用最为广泛，可得出以下发展规律：Scratch在线网络社区在2007年正式启动，而我国开展Scratch的研究始于2009年，最初用以介绍Scratch语言简介及应用。2009-2012年，Scratch进入小学课堂。2013-2017年，相关的文献数量增长显著，教育工作者构建出小学《信息技术》课堂教学模式，其中包括基础教学和游戏探究模式。在众多教育工作者的共同努力和推动下，基于Scratch的趣味编程、创意设计、少儿数字文化以及互动媒体技术等课程走进中小学信息技术课堂，逐渐成为各省中小学的课本教程或选修教程。例如，2012年9月再版的《广州市信息技术教科书》，对原有的教学内容作了大幅度的调整，引入Scratch程序语言作为整套教材的一个教学模块，并安排该内容为小学六年级一学期学习的内容。
目前国内外的市场上也有一些以类似Scratch可视化编程工具的系统和网站，绝大多是只是让用户单纯基于Scratch编程及提供实现效果展示。但是关于如何开发一个基于Scratch的少儿编程教育平台的研究却非常少，本次毕业设计主要对基于Scratch的青少年编程平台教师模块工作原理进行分析与研究，旨在开发一款符合教师用户使用习惯的界面和功能模块的平台，帮助广大从事少儿编程教育的老师解决信息查询、课程教授、作业管理以及学生管理等方面的行业痛点。
（二）研究主要成果
Scratch是麻省理工学院的“终身幼儿园团队”开发的图形化编程工具，主要面向少儿开放（主要是 8 到 16 岁的少儿）。它融合并发展了Logo编程语言的设计和初衷，操作简单有趣且并且门槛低，十分适合青少儿作为编程的启蒙平台。在Scratch的平台分为脚本区、指令区、舞台区和角色区。脚本区的每个模块包含多条不同功能的语句，使用者只要通过简单的拖拽就可以用这些语句拼接成相应的程序段。指令区就是查看代码逻辑的区域，使用者完成的程序段都会在这边显示。舞台区是使用者查看代码实现效果的区域，所有指令的执行写过都可在该处展现出来。在角色区中，用户可以选择自己编程的对象，Scratch平台提供不同的角色素材供使用者挑选，默认为一只黄色的小猫。
麻省理工团队是使用React框架进行设计Scratch平台的。React本质就是一个用于构建用户界面的JavaScript库，组件化编程是React的一大特点，开发者可以创建拥有各自状态的组件，再由这些组件构成更加复杂的用户界面。相对于另外两个流行框架Angular和Vue来说, React不是一个MVC框，仅作用于View层，它主要用来构建可重复调用的Web组件；其次React是单向数据流,每一个父组件负责管理state并且通过props传递给下一层组件,不同于Angular和Vue的双向数据绑定；最后React拥有虚拟DOM树，它不是每一次的变化都直接通过操作DOM对象来完成[6]。
