课程改革的核心理念，就是要强化学生的自主探究性学习，让学生通过自主探究性学习，掌握新的知识，获得新技能，培养科学探究的能力。在课程改革的新形势下，理科教学中实验教学的地位显得更为重要。许多的知识、规律不再是由教材直接给出后通过教师灌输给学生，而是要求让学生通过探究性实验来再发现，这就对理科实验室提出更高的要求。
数字化探究实验系统，采用“传感器+数据器+软件+计算机”的基本模式，既能够比较好地兼容现有实验室器材，拥有相对完善的配套实验装置，并能够依托上述实验装置完成凭借传统器材难以完成的实验。以“平台+终端+服务”为基础的研发理念，整合海量资源，融合云计算、物联网、无线传感等新一代信息技术，将计算机网络的信息服务及神经元等融入学校实验教学和管理的各个应用领域。
结合小学生的生理特点，着力培养小学生观察、描述、表达、解释等方面的认知能力；通过一系列有趣的实验，培养学生的学习兴趣，增强求知欲，激发学生的学习热情，“做中学”，同时，为学习后面的知识做铺垫、打基础；同时，通过自主探究、合作学习、实践观察，培养学生能够发现问题、善于提出问题、勤于思考问题、合作探究问题、认识问题、正确解决实际问题的能力，真正提升学生的自主学习力和综合素养，为学生的终生的发展奠定坚实基础。
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