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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。如果合适，标识系统应包含物品群组的细分和物品在实验室内外部的传递。
数字化探究实验室主要组成部分：传感器：传感器的作用是把实验中测量的各种非电信号（例如：力、位移、光强、PH值等）转换成标准的电信号，并把这些电信号传递给机器。作用是把实验中各种传感器输出的电信号转换成数字信号并输入到计算机中。数字化探究实验室软件： 数字化实验室软件主要用于传感器数据的采集、数据表现与数据分析。软件在数据表现上，提供了数据表格、数据曲线等表现形式。实验室内部质量监控是实验室的一种自我控制活动，其目的就是把分析测试的误差控制在允许范围内，保证分析测试的精密度、准确度，使分析数据在给定的置信水平内能够满足既定的质量要求。
数字化实验室是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，并且独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验。传感器的优点是快速、实时采集数据，通过接口将数据导入计算机，完成数据的采集、计算、分析并展示真实的实验结果。由于传感器种类的多样性，所以该系统可以测量多种物理、化学、生物量。学生们可以根据研究需要设计出个性化的实验，进行探究性的学习，为学生的探索提供了广阔的想象空间与研究平台。对比传统实验室，数字化探究实验室在上述几个方面都拥有巨大的优势：首先数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具，其分辨率远远高于传统实验仪器。
要实现教学方式的变革，加强对学生探究性学习、精神和实践能力培养的指示精神；为学生创设一个综合性、具有科技、文化内涵的环境、氛围，为学生搭建一个展示自我、合作探究、相互交流的平台；而数字化探究实验室在激发学生兴趣，帮助师生更好地对实验过程探究、实验误差分析、实验结果评估等方面显然具有传统实验设备无法超越的优势。通过探究实践活动，突出体现学生主体性，增加学生的参与度，既有利于学生基本知识、技能、实践能力及合作探究的形成，又有利于培养学生的科学方法和精神。
