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。教师也可以根据教学需要，选择不同的传感器与传统仪器相结合进行实验演示，现象更直观，实验更方便，大大节省了传统实验数据记录、计算、分析的时间，使学生的注意力集中在现象所体现的原理上。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。实验室应有样品的储存区域，除了样品管理员，其他人员不得未经许可擅自进入样品室。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。
原来小学的自然自然实验室已经不能满足新的小学科学课程标准下的科学教学的需要，建设小学科学探究实验室，已经成为实施小学科学教学、培养学生科学素养和探究能力的配套措施。但是，所有的结果评价方法所体现的作用基本可以归结到精密度和准确度两个焦点上。基于数据采集系统的科学实验室是由传感器、数据器、数据分析处理软件、实验教程构成的一套完整的实验辅助系统，有利于培养学生的科学素养。（科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解）
实验室设计前应根据该实验流程来确定仪器的种类、数量、规格型号、外形尺寸、电压功率等参数以及摆放位置，设计师针对性的做出仪器电源、给排水、供气、纯净水以及排风管道接口的设计。实验室功能室(区)应包括： 天平室、理化分析室或前处理室、仪器室、微生物检测室、留样观察室等。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。全室换风一般采用排气罩、排气扇等，主要用于室内的通风换气。检验人员个人也要做好防护，如带口罩、带眼镜等。