在北大附属实验学校发展的大好环境下，中学部经过不断的努力，在课堂改革、课程改革等教育教学实践方面，也取得了新的突破。
课堂改革方面，中学部深入开展了“合作学习课堂模式”研究。以“预习、展示、反馈”三大模块作为课堂自主学习模式的主体，主张教师在教学中坚持“相信学生、依靠学生、解放学生、发展学生”，强化小组合作学习，让学生在参与中快乐学习，在展示中学会学习，体现“以生为本”的新型教育思想。课堂改革的主力在教师，教师的有效教学行为体现在基于学生自主性学习的教学设计与教学实施上。北大附属实验学校中学部教师坚持在先期学情分析的基础上，在教学中创设合适的问题情境，灵活选择、合理应用有效的教学行为，引领学生进行“团队互助”、“小组合作”等学习方式，充分引导、挖掘学生自主学习的潜力，养成自主学习的习惯，指导学生的学习策略，构建“师生快乐成长的生命课堂”。通过课堂教学实践研究，提高了课堂教学和教学管理的效率，促进了教师的教学观和学生学习观的转变，促进了办学水平的提升。
课程改革方面，学校加大了校本课程开发建设的力度，中学部探索实施了“二•四学制”改革。在完成国家规定的课程外，我们着力构建了艺术特色和形式多样的校本课程，满足了家长对优质教育资源的需求。同时，为充分体现因材施教和不均衡培养的灵活优势，我们针对部分学有余力学生的实际，探索实施了“二•四学制”改革。根据《关于基础教育改革与发展的决定》和《基础教育课程改革纲要(试行)》的精神，把中学六年重新划分为“二•四学制”。初中两年完成原三年的课程教学任务，夯实双基，培养学生良好的学习习惯，注重学科学习方法的积淀和学科素养的培养，从第三年开始进入高中阶段，对于不能适应的学生仍按“三•三学制”。
培养学生的过程中，中学部注重遵循学生成长的规律开展实施符合学生发展实际的教学实践。首先，有目标有意识地在各个年级段确定了不同的工作重点：初一年级的工作重点是高标准要求，明确奋斗目标，培养并强化学生的实验角色意识，实现高起点;初二年级的工作重点是注重对学生学习方法的指导，加强学生自主学习、有一定水平的质疑能力以及学习方法的指导与培养。其次，营造浓厚的学习氛围，针对不同层次的学生实施分类指导，制定适当的指导策略，通过加强竞赛等活动，鼓励更多的学生在各方面崭露头角。第三，改革教学内容，对主要学科的教学内容重新整合：实行语文、数学、英语工具学科重心下移，物理、化学重心上移，改革历史、、生物、地理等学科的课程模式，增加国学课、电影课、围棋课、书法课、武术课、新闻评说课、外教口语课、随笔写作课等校本课程。
在教学改革不断创新的背景下，中学部取得了突出的成绩。在培优方面，学校参加全国中学生物理、数学、语文、生物、化学等学科竞赛中分别荣获一等奖23人次、二等奖19人次、三等奖23人次。自2004年以来，先后有冯明、金志洙、田玉子、李颖恩、杨德仁等同学考入北京大学。目前，艺术教育已成为学校特色教育的突出亮点。在国家、市区各级美术书法竞赛中，学校共有200多件作品荣获一等奖，300多件荣获二等奖。历届高三美术班的学生参加美术联考，通过率都达到100%。2011年10月，在北京市第十四届学生艺术节校园集体舞展示比赛中，中学部代表队选送的集体舞《青春旋律》《欢乐吉祥》一举夺得最佳编舞奖、最佳表演奖(即一等奖)。2012年4月，在北京市丰台区第十五届学生艺术节集体项目展演中，中学部代表队选送的班队合唱《天籁之爱》《洗衣歌》荣获初中组一等奖(市级)。 2013年5月，在北京市第十六届学生艺术节中，荣获校园集体舞展演一等奖。2013年12月，在丰台区第十六届学生艺术节中，中学部代表队获先进集体奖。
学校2013年初三参加北京中考和玉树中考的成绩揭晓，主要表现为尖子生成绩突出、中等生成绩稳定、单科尖子生大量涌现，实现了大面积丰收。
学校有83人参加北京中考，尖子生成绩突出：姬学铜和刘渊分别考取了538分和533分的好成绩，达到2013年北京市重点示范校在丰台区录取的最低分数线;490分至531分之间有36人，超过2013年北京市示范校在丰台区录取的最低分数线。中等生成绩喜人，442至489分之间有20人。单科尖子生大量涌现：语文优秀分102分(满分120分)以上48人，数学优秀分102分(满分120分)以上15人，英语优秀分102分(满分120分)以上39人，物理优秀分85分(满分100分)以上10人，化学优秀分68分(满分80分)以上35人，刘渊获得化学单科满分。(以上成绩都不含加分)
学校有111名玉树生(灾区在京就读的捐助生)参加玉树州中考，尖子生成绩突出：在玉树州全体英语考生中考成绩前10名中学校占7名，伊西求藏为530分、仁增文索为510分、江永卓玛为508分、永清才措为508分、索南美朵为486分、央尕措毛为476分、桑周措毛为476分;在全州前40名中学校占33名。中等生成绩喜人：按照北京市教委对口援建玉树的相关政策，学校初三玉树生有102人超过录取分数线。
