我校作為北京市“高中課程改革首批自主設置課程實驗學校”以及“北京青少年科技創(chuàng)新學院翱翔計劃基地學?！保瑸榱伺囵B(yǎng)“全面發(fā)展、學有特長”的拔尖創(chuàng)新人才，進行了拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新探索，出臺了人文社會科學人才培養(yǎng)的新舉措，形成了全面發(fā)展的國際型人才培養(yǎng)的新機制,構(gòu)建了“教體結(jié)合”高水平運動員培養(yǎng)的新模式。
    理科拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新探索——我校開辦理科實驗班已有二十多年的歷史。新課程實施后，在重視理科生德智體全面發(fā)展的基礎上，又特別強調(diào)學生實踐能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。為此，除必修課外，學校特別為理科實驗班開設了數(shù)學建模、實驗技術(shù)、科學研究、學科競賽等課程，開展了以“科學探索”為主題的綜合實踐活動。2010年學校舉辦了北京市高中理科實驗班，在學校原理科實驗班的基礎上進行理科拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新探索。
    人文社會科學人才培養(yǎng)的新舉措——我?！拔目婆d趣班”堅持文理并舉、文理交融原則，注重學生良好人文素養(yǎng)以及正確的人生觀、價值觀、自主思考的能力和不斷進取精神的培養(yǎng)。除必修課的文科內(nèi)容適度拓寬外，課程設置更加凸顯文科特色，統(tǒng)籌安排必修、選修、專修和綜合實踐活動，開展系列人文講座，指導學生進行以“北京文化”為主題的課題研究，組織學生進行實地文化考察等。
    全面發(fā)展國際型人才培養(yǎng)的新機制——我校依據(jù)中外合作辦學的原則開設國際型人才培養(yǎng)課程特色班，致力于探索具備堅實的學科基礎、創(chuàng)新的國際視野、鮮明的文化身份的未來國際型人才的培養(yǎng)模式。學校重視學科基礎教學，發(fā)揮中國學生優(yōu)勢；開發(fā)校本AP課程，發(fā)揮辦學特色；引進社會教育資源，服務學生需求；開設各類專修、選修、綜合實踐課程，促進學生全面發(fā)展；關(guān)注學生閱讀、表達、思維，尤其是批判性思維能力的形成。同時，開辦“生涯規(guī)劃”、“勵志教育”、“學法指導”、“升學指導”“海外招生說明”等系列講座和海外研修交流活動，關(guān)注并促進學生成長。
    “教體結(jié)合”高水平運動員培養(yǎng)的新模式——我校以“游泳隊”為突破口，探索教體結(jié)合培養(yǎng)高水平運動員的新模式。把單純的體育特長生培養(yǎng)成具有出色運動才能的全面發(fā)展的高素質(zhì)人才，給他們提供既可以進入國家隊繼續(xù)運動生涯，又可以考入清華、北大等高等學府深造的多重發(fā)展機會。2008年中國游泳協(xié)會授權(quán)我校成立“中國游泳運動學?！?，2009年中國國家游泳隊更把“中國游泳隊教體結(jié)合”示范基地落戶北師大實驗中學。我校游泳隊在“教體結(jié)合”探索中，有17名隊員獲得國家運動健將稱號，11名隊員入選國家游泳隊，5人獲“金帆獎”，3人獲“銀帆獎”，游泳隊還多次代表國家參加國際重大賽事，戰(zhàn)績不俗。