本书提出独创的“实验五元素法”——任务(Task)、算法(Algorithm)、器材(Equipment)、程序(Program)、效果(Effect)，以结构化的方式指导教师与学生进行实验设计与数据分析。每个案例都提供了硬件连接图、程序代码和实验结果展示，能够在课堂教学、教师培训或学生科技创新活动中直接使用。内容涵盖环境监测、颜色识别、图像采集、AI判别、物联网数据上传、数据分析与建模等多个方向。通过AI与传感器技术，学生能够实现酸碱滴定颜色判断、摆长周期模型预测、植物生长环境分析等智能实验，从而在真实问题情境中培养科学探究与数据思维能力。