上海市上海中學有著近160年的辦學歷史，始終圍繞“儲人才，備國家之用”的辦學宗旨為國育才。學校系統開展科學教育已經超過15年，關注探究“深度”，以大中學合作育人的方式不斷促進學生學術志趣聚焦。

　　學校對科學教育的深入探索始于2007年，經過多次討論分析、專家咨詢，學校與上海交通大學合作設置了科學實驗班，同時開設物理、化學、生命科學、醫學和工程等五個領域專門課程。四年后，又增設了工程實驗班，設置了海洋、能源、環境、腦科學與人工智能等領域專門課程。

　　學校關注學生科學領域探究的“深度”，主要包括“學生參與科學學術研究的深度”和“大學與中學合作育人的深度”兩個方面。學校將每周二和周四兩個下午的時間拿出來，全部用于這些科學領域的專門課程授課和課題研究指導。參與課題的實驗班學生一進校就有機會早體驗真正的科學探究，課題研究持續兩年。據跟蹤調研，這些科技、工程領域強潛能學生在校期間所選課程、所作課題與升學專業的匹配度約為90%。

　　學校借助大中學合作育人模式，破解了高中資優生科學教育資源不足的難題。每學期，有100多位大學教授帶著專門課程走進學校課堂，帶著學生走進自己感興趣的科學探究世界，參與真正的“科研”。這種合作不是一年兩年，而是十年甚至更長；這種合作也不是和一所兩所大學，而是和17所大學、科研院所；這種合作更不是簡單的“大學課程下放”，而是為高中資優生“量身定制”。

　　以與復旦大學合作的“導師制計劃”為例，兩校合作組成教學團隊，共同制定課程計劃，協商進行課程評價。參與其中的學生在高中三年里參與大中學教育銜接學科微課程、導師與學生面對面、通識教育系列學科講座、科研實踐項目等六種“導師制”形態學習，形成的“學術志趣”影響著學生對未來的高追求及奮進的生涯規劃。調研顯示，參與“導師制計劃”的學生，大學就讀專業與“導師制計劃”課程選學方向的匹配率超過85%。

　　除了實驗班的探索之外，2009年起，學校面向全體學生開設了節能汽車、軟件工程、地理信息系統、腦科學與人工智能等多個科學探究小組，并建設了現代儀器分析、仿生與工業機器人、腦科學與人工智能等30多個現代化創新實驗室開展項目學習，持續引領學生朝著國家發展需要的基礎學科、科技領域方向確立志向，提升科學素養。