天津市实验中学是一所拥有90年厚重历史积淀和中西交融文化背景的名校，在悠久的办学实践中，学校凝练出以“求真求实，思学思新”为核心的“求思文化”：求真求实就是讲求科学与务实；思学思新就是讲求以创新式的学习推进创造性的工作。
进入新时期，随着学校领导对创新人才培养认识的树立和提高，该校开展了以“个性发展教育”为特色的创新教育教改实验，经过3年的探索实践，“创新教育”对于学生个性特长发展、个性心理品质培养以及个性学习潜能开发的裨益已日益彰显，而学校“求思文化”也在改革中被不断地发扬光大。
天津市实验中学是全国青少年科普创新示范学校、全国青少年科技活动先进集体和天津市青少年科普教育先进单位。作为在中学科普创新教育中取得优异成绩的学校，天津实验中学的校领导对创新人才的培养和中学如何实施创新教育当然也不乏深入的认识，老校长张红谈道，21世纪是科技创新的世纪，提高学生的科学素养、培养创新人才是学校义不容辞的责任。中学阶段是一个人世界观、人生观、价值观形成的关键时期，也是形成科学兴趣、科学理想的重要时期，是个性形成、多元发展的重要时期，因此也是培养创新人才最重要的起始阶段。中学的创新教育应该是以中学生创新精神、创造个性品质、情感态度和创新能力为基本价值取向的教育，是素质教育的重要组成部分。
天津市实验中学以“个性发展教育”为学校特色，凝练出以“求真求实，思学思新”为核心的“求思文化”，在实施创新教育的过程中，这一“文化”又体现在尊重个性特长、弘扬主体精神、促进和谐发展和挖掘创造潜能的宗旨上。天津市实验中学领导认为，创新教育不是一种单纯训练学生发明创造技巧的教育，而是一个学生成长过程的教育，是全方位的完善的教育过程。创新教育也不是一种培养少数尖子学生的英才教育，而是面向全体的素质教育。创新教育重结果但更要重过程，在培养学生学科学、爱科学、讲科学、用科学的过程中，努力提升学生的科学素养，要从培养创新精神入手，以提高能力为核心，带动学生整体素质的自我构建与完善，促进学生富有个性地发展。
基于上述认识，天津市实验中学在创新人才培养实践中，从优化课堂教学入手，激发学生探索的兴趣，鼓励学生质疑；注重拓展学科知识，培养学生创新的思维；重视活动课程，强化体验，训练技能；并在丰富的校园生活中，让创新成为一种文化，通过增强社会实践，使创新能力在实践中锻炼提高。
优化课堂教学
培养创新个性于学习中
学习活动是一种尊重个性的、快乐的、自主探究的、永不满足的过程。学生主动学习的兴趣是其成长的引擎，善于质疑是创新的开始，也是创新的动力。课堂是培养人才的主阵地，培养创新人才，要从优化课堂教学入手。
天津市实验中学改革课堂教学，将项目研究、个案研究、小组学习等多种教学方法引入教学过程，激发学生学习的热情，培养学生学习的兴趣，鼓励学生不断发现问题、提出问题。“what,why,how”被学生们列为“教师经典三用语”，在民主和谐的师生关系中，学生们展开想象的翅膀，敢想、敢问、质疑、解疑，课堂学习环境充满了创造的气氛。
现代教育思想强调民主施教，个性的自由发展是创新型人才的重要特征，也是创新型人才成长的基础。天津市实验中学的教师们尊重学生的每一个提问，欣赏善于提问的学生，把探究意识养成作为考核学生学业成就的一部分，积极强化学生的探究学习行为。日常教学中渗透的创新思维和创新意识，带动了学生学习方式的变革，培养了学生自信、坚持、独立、喜欢挑战、勇于质疑探索等良好的个性品质。
拓展学科知识
激发创新兴趣于探究中
高中学段开设的各门学科课程不仅具有创新教育的丰富内容，而且构成了创新教育的基础体系。实验中学的老师们充分挖掘学科教学中的创新教育内涵，强调课程内容与学生学习生活及现代社会科技发展的联系，发现教材中知识的兴奋点，有意识地激发学生的求知欲，引导学生把知识的兴奋点转化为探究的起点，学思结合，帮助学生学会学习，学会探究，学会创造。教师们以学生为中心，根据学生的个性、兴趣与创新潜能，关注知识的延伸，拓展学科知识；从课内拓展到课外，从课本拓展到学生的现实生活，使教学内容更具有探索性，使学生了解学科的前沿，激发他们对自然和科学的兴趣和好奇心。
同学们不再迷信权威和书本了，更乐于寻找和发现知识的新规律。知识面扩大了，处理问题能力增强了，观察、写论文、实验的综合能力提高了。
学生实践
PM2.5真的离我们很近吗？
“PM2.5”在社会上的广泛热议，引起了赵翰阳等同学的关注，他们展开了“PM2.5真的离我们很近吗？”的研究。
PM2.5是直径小于2.5微米的粒子的简称，又称为可入肺颗粒物，可穿过肺泡壁对呼吸系统造成伤害。这种空气污染物来源广泛，夹带的有害物质种类繁多，可导致各种呼吸系统疾病甚至心脑血管疾病、恶性肿瘤等。同学们收集有关数据，利用数学模型，对呼吸系统疾病与空气颗粒物之间的关系进行了分析。他们还到天津市城区国家气象监测站研究学习，采集空气颗粒物并统计数据，取得阶段性成果，并对未来的拓展和创新颇有想法：（1）针对不同来源空气颗粒物进行具体研究，通过动物染毒实验，研究其对动物体内组织或细胞的影响，在此基础上建立模型找出这种污染物与人体某种疾病的关联性；（2）通过研究颗粒物载带成分的物化性质，找出合理有效的方法将其转化为对人体无毒无害的物质，进而研究关键技术净化空气，达到营造健康大气环境的目的。
麻疯树种子自催化制备生物柴油方法的研究
能源危机引起了钟旭莹同学的注意。她联想到课堂上曾经提到，生物柴油是一种绿色的可替代能源，于是确定了研究方向：寻找一种环保并且价格低廉的方法制备生物柴油。
制备生物柴油的原料有很多种，比如欧美、巴西常用大豆，但是大豆是重要的粮食作物，利用大豆制备生物柴油会推高大豆价格，威胁粮食供应安全；美国实验室制造的一种转基因生物——富油微藻也被用于制备生物柴油，但是它的来源不稳定，相应工艺不成熟。钟旭莹注意到，麻疯树的种子有毒，不可食用，但是种子含油率高、产量高。麻疯树能生长在不适宜作为耕地的土地上，目前主要种植在公路两旁或贫瘠的山丘。于是，她决定选择麻疯树种子作为原料。
在制备方法的选择上，她联想到了啤酒的酿造原理：大麦发芽时会产生淀粉酶，淀粉酶催化大麦中的淀粉水解为葡萄糖，葡萄糖经过发酵变为酒精，实际上是利用大麦自身的酶的催化作用。所以，就决定利用麻疯树种子发芽时自身产生的脂肪酶！
通过多次实验探究，结果她用萌发4天的种子粉原位自催化，在含水2.9%体系中，35℃下与甲醇进行酯交换8小时，生物柴油产率能够达到87.6%。这项研究利用了内源酶并改变其催化选择性，而且不需像传统工艺中使用精制的种子粉和外加催化酶，使成本大大降低。
她的研究成果，获得了第27届全国青少年科技创新大赛三等奖、清华大学环境友好青少年科技创新奖。
强化活动体验
开发创新潜能于参与中
人的创新能力是哪里来的，心理学家斯坦等人的研究表明，适当的教育与活动可以激发人们的创造性思维。天津市实验中学开发推出一百多门基于个性、体现个性的丰富的校本选修课程和活动课程，并打破年级界限，根据学生不同的兴趣和爱好，建立了天文社、环境保护协会、机器人俱乐部等众多的科技社团，不仅拓宽了学生的视野，更重要的是为学生在感兴趣和擅长的领域内提供深入学习和挖掘潜能的机会与平台，让每一位学生都有可能参与到各种活动当中去，都有实践机会；让每一位学生都能发展自己、提高自己，有展示自己才华的舞台，更使学生有了选择的自主权。学校还创建了33间创新实验室，在图书资料的使用、专业指导教师的配备、相关信息资源的整合等方面给予学生针对性的帮助，使学生自主开展的科技活动有声有色，并且取得了较好的成效。
学生实践
仰望星空的追梦人
紫微垣天文社的张宇新、王钰涵、于悦洋，讲起他们的“天文梦”颇具诗情画意：星空是那么灿烂，那么神秘，从小他们就对这片浩瀚星空非常感兴趣，待他们中考时，听说天津实验中学有个很有名的天文社，便毅然报考了这所学校，进入紫薇垣天文社这个集体。
他们了解了这个天文社悠久的、令人自豪的历史：葛文墉，何宇，王家琛，唐伯谦……每叫出一个值得骄傲的实验人的名字，指导老师脸上笑容的弧度就上扬一分。
葛文墉，新中国第一代试飞员之一，空军特级飞行员，空军少将军衔，葛老前辈对天空的热爱就是源于学校天文航模组。
何宇，神八升空时天宫一号的副总设计师，神九发射时飞船系统的总指挥！校史馆里，有他赠送给学校校庆的礼物——神七的模型。前辈们辉煌的成绩激励着同学们，他们也开展了不少探究小活动，他们的小望远镜巡天计划还荣获了天津市科技创新大赛一等奖。
天文讲座、天文观影、天文观测，丰富多彩的活动，不仅满足了同学们对星空的向往，使他们儿时的兴趣爱好得以延续，更使他们丰富了知识，锻炼了技能，开发了潜能，他们立志要成为心怀梦想、仰望星空、不断追求创新与卓越的天文人，也相信自己一定能成为我国天文事业的栋梁材！
丰富校园生活
形成创新习惯于文化中
创新人才的培养需要创新文化的熏陶，天津市实验中学积极营造开放、进取的校园文化氛围，培育学生严谨的治学精神和求实创新的学术风气，同时弘扬鼓励创新、宽容失败、敢为天下先的创新文化。在以求真求实，思学思新为内涵的“求思文化”引领下，让创新成为一种文化，一种方式，一种习惯，根植于学生的学习生活中。
校园生活是一种隐性课程，对学生的成长起着潜移默化的影响作用。学校每年都要举办校园科技节，内容包括：名家讲堂、创新成果展示、科技论坛等系列活动。近两年，又与天津市青少年科技活动中心联合，成功举办了两届全市青少年科技春令营活动。学校设计、开发了一大批校园生活课程，给学生以学科学、用科学、自我表现、展示自己的一技之长的空间，养成学生良好的创新行为习惯。学校充分发挥环境育人的作用，营造浓厚的科技氛围，让学生置身于激发他们参与科技实践活动的兴趣的环境中，在文化的浸润下提升他们的人文与科学素养，实现创新人格的塑造，为创新人才脱颖而出提供土壤和条件。
学生实践
生活即研究 研究即生活
随处乱贴的小严重影响市容，环保协会的部分同学经过反复试验终于找到了快速清除的办法，他们的科技实践项目“达人在行动—实验中学校园环保科技实践活动”获得第25届全国青少年科技创新大赛科技实践活动类一等奖。身边的小研究体现了“研究即生活”，同时也与生活息息相关，完美着生活，这成为同学们改善社会、完美社会、享受生活的最初动能。
在高中通用技术课堂上，结合《技术与设计1》一二章内容，教师会重点讲解如何发现问题，让同学们提出一些在生活中发现的问题，并要求同学们几个人一组，鼓励学生集中智慧提出解决方案。
同学们的创意层出不穷，很多同学有了属于自己的作品。一位同学发现没有把手的推拉窗在开关时很不方便，而有把手的又不能左右交替，长时间使用容易损坏，就设计了一个简易的开窗器，它有6个吸盘，按下开关吸住窗户，再按一下吸盘收回。这一发明获得了天津市小发明大赛一等奖，还成功的申请了国家专利。”
每个学生都有机会参加天津市小发明大赛，高中学生参与率已达90%，据不完全统计，共有60余项获得国家专利。
学校自2011年起，在每年举办的“醒狮杯”科技活动大赛中特别增加了科技创新设计这一项目。2011年初中共有28人获得学校奖励，高中120人获奖。高中一等奖获奖项目均参加了全国第十二届“明天小小科学家”奖励活动，其中张智杰的项目“准确取液通用盖”获得了三等奖的好成绩。
科技创新给学生们带来的不仅仅是荣誉，更给他们的生活带来了创造的乐趣。特别是克服了面对创新时的惰性和害怕与畏难的心理，摒弃了直接接受简单结论的习惯；充满自信相信科学家能做的事我也能行！
增强社会实践
提高创新能力于实践中
创新人才的培养离不开创新实践，创新精神要在实践中积累养成，创新能力要在实践中锻炼提高。
天津市实验中学十分重视社会资源的开发和利用，使学校创新教育与社会紧密结合起来，为学生搭建自主学习、研究性学习的平台。每年暑期或利用双休日学校都组织学生到天津科技馆参观，感悟科技之美；与北京大学、清华大学、南开大学等高校建立了“对接培养机制”，把课堂延伸到大学、科研单位以及其他社会实践基地，聘请教授、专家指导学生进行课题研究；组织学生到有我国地质博物馆之称的蓟县进行地质、生物、地貌考察研究等等，零距离接触科学研究，使学生体验了科研过程与方法，与学术大师对话，追问科学的奥秘，共同探讨科学前沿等诸多关乎人类社会发展的现实和长远问题。丰富多彩的活动，提高了同学们的创新能力，也增强了同学们的社会责任感，激励着同学们努力求索，志存高远。
学生实践
八仙山的故事
天津蓟县八仙山是国家自然保护区，也是实验中学环保科技社的社会实践基地。这里，发生过不少学生创新实践的故事，多项成果在天津市历届青少年科技创新大赛获奖。
暑期，环保社团的师生们来到这里进行科学考察。他们捕捉昆虫，采集植物，制作标本，考察生态，提出建议。
考察中，他们发现山中有大量处于开花期的栾树，花色金黄，花蜜分泌旺盛，但少有蜜蜂来采集。于是对如何利用栾树资源，发展特色生态农业进行了研究。
他们对当地蜜蜂种群进行了分析。提出了发展八仙山原生态养蜂业的建议。采集植物标本的同学们还发现，由于各种污染和不合理开采，山区的中草药越来越少。他们又给当地政府提出了“合理开发利用自然资源，引进科学技术培植药用植物，禁止乱采乱伐，减少对植物生态环境的破坏，开展绿色、生态农业，带动中草药的繁茂生长”等建议，其研究成果不仅作为创新实践的成果论文得以发表，而且引起当地政府部门的重视。
陶行知先生指出：解放儿童的眼睛，让学生对自然、对社会进行观察和分析；解放儿童的头脑，把学生从迷信、成见、幻想中解放出来，研究事物、认识真理；解放儿童的双手，让学生在头脑指挥下从事实践和创造；解放儿童的嘴，让儿童言论自由，言语无忌讳；解放儿童的时间、空间，让学生有机会向自然、向社会、向各行各业学习。
解放学生的眼、嘴、手和头脑与时空，营造创新氛围、培养创新思维、倡导创新行动、形成创新文化、造就创新人格，是天津市实验中学创新人才培养实践的追求。2010年，天津实验中学率先在全市开展了“科技创新人才培养项目”的实验，取得了骄人的成绩。
尊重个性培栋梁，创新实验育英才。天津市实验中学新任校长杨静武认为，实验中学关于创新人才培养的探索实践，本身就是一个创新，关涉到教育理念和实践的方方面面。杨校长表示，培养创新人才任重道远，天津实验中学将继续努力，在创新人才培养的道路上不断探索，争取更多收获、取得更大成果。
学生自主探究无菌实验
天文社团的同学在进行天文观测
师生一起进行化学探究实验
聚精会神于物理探究实验
化学探究实验进行中
全校性科普活动热火朝天
大气检测中心学访
机器人社团学生在活动
社会实践活动
自主探究