上海托马斯实验学校的课程有7个板块：
学校课程是融合课程，以国家课程为基础，吸收美国托马斯杰弗逊科技高中特色STEM/STEAM课程元素，开展创新学习、项目学习、研究学习。
课程三元素：1)跨学科学习 2)项目学习 3)社区化学习
关于培育高中生科技创新素养的实验方案上海市二期课程改革推出的《上海市普通中小学课程方案》中提出学校课程包括基础型课程、拓展型课程和研究型课程。基础型课程的内容体现国家对公民素质的较基本要求，着眼于促进学生基本素质的发展，任何一所学校都必须统一实施基础型课程。拓展型课程着眼于激发、培养和发展学生的兴趣爱好，开发学生的潜能;研究型课程着眼于整个生活世界，充分发挥学生自主能力，强调团队合作，重视实践经验。由此不难看出，学校的办学特色在很大程度上由其课程体系支撑，尤其体现在拓展型课程和研究型课程上。 上海托马斯实验学校积极探索学校拓展型课程和研究型课程的开发，将学校的办学特色以课程的方式展现出来。我校强调“面向全体、全面发展、注重个性、发展特长、国际合作、综合提高, 办成普陀区、上海、全国的民办学校”，根据这一办学目标，我校引进美国托马斯·杰弗逊科技高中的特色STEM课程理念、内容、方法和评价体系，在全面落实上海基础型课程的前提下，实验本土化开发并建立以STEM课程为载体、以“跨学科创新”为核心的拓展型课程和研究型课程，积极构建适合中国学生发展的理念与实践相统一的“双语双优势”课程体系，培育学生的科技创新素养，培养学生的国家情怀，开拓学生的全球视野，提规划生的国际胜任力。
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