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我国普通高中开展科技创新人才培养始于20世纪80年代中期，发展较为迅速，且形式多样。www.Pinwenba.com依据不同时期各类实践的特点，可以将其发展划分为如下三个阶段：
（一） 从大学少年班到少年班预备班
1978年创办的中国科技大学少年班重点招收16周岁以下，在数学、物理学科领域表现突出的资优生。科大少年班开启了科技创新人才培养的先河，对系统性地开展理科人才的早期培养工作发挥着先导作用。开班后，科大少年班经常收到大量有关资优生的推荐信或者自荐信，也时常遇到全国各地带着智力超常的子女前来求学的家长。受上述现象的启发，相关人员感到创新人才培养是一项系统性工程，可以把科大少年班的经验向下延伸，从中学阶段就开始培养科技创新人才。
1985年，中国科技大学与北京景山学校以及江苏省苏州中学联合，在这两所学校开办了少年班预备班，使理科人才早期培养向中学延伸的构想成为现实。接着，南京大学与南京师范大学附属中学联合，清华大学与长沙一中、无锡一中合作也先后开办了大学少年班预备班。这些举措迅速引起了许多高中校长的极大关注。1985年，北京八中借助中国科学院心理研究所、北京市教育科学研究所的支持，率先在校内创办了中学资优教育实验班。此后多所中学相继开设。设在高中的“少年班预备班”或“资优教育实验班”成为高中创新人才培养的最早的两种形式，其办学的基本情况与特点如下：
首先，两者都以大学少年班的培养理念为指导，借鉴其培养内容与方法，重视学生理科学业发展，旨在促进大学与中学在理科人才培养方面的对接。其次，两者打破了原有的学制框架，采用弹性学制，允许提前入学和压缩修学年限。例如，少年班预备班的招生对象为13周岁以下、文化程度达到优秀初中毕业生水平的资优生。再次，少年班预备班以及资优教育实验班实施高中阶段教育或者是初、高中两个阶段的教育，其中以实施跨学段培养的居多。最后，实验班学生的主要去向是进入大学少年班。其中，少数极优秀的学生可直升，其他学生需参加全国统一高考，自愿报考。未进入少年班的学生将转入普通班，重新参加高考。
高中创新人才培养的早期实验突破了原有培养优秀高中生的理念，但是教育实践的各环节缺乏必要准备，基本以加速教育为主，培养模式较单一。
（二） 全国理科实验班的创办与发展
高中创新人才培养的第二阶段以全国理科实验班的创办为标志。1994年国家教委下发文件，在清华大学附属中学、北京大学附属中学、北京师范大学附属实验中学、华东师范大学第二附属中学（以下简称“华师大二附中”）四所学校开办面向全国招生的三年制高中理科实验班。
全国理科实验班的开办正值世界各国为增强国际竞争力而大力探讨资优青少年的培养之时。为应对知识经济社会的到来，许多发达国家纷纷开设理科实验班，就如何提高科技创新人才的学业成就展开研究。因此，当时开办全国理科实验班对于探索我国的拔尖创新人才培养模式具有积极意义。
全国理科实验班以培养德智体全面发展和在理科方面具有突出特长的优秀高中生为目标；主要任务有：探索培养理科成绩优异的学生的规律；研究高中与大学教育衔接的有关问题；深化普通高中教育改革等。实验班学生享受免会考、免高考的政策，毕业后将直接被保送北大、清华等重点大学。在培养中，开办全国理科实验班的四所学校根据自己的实际情况自行设计和实施培养方案，由国家教委组织四所学校进行研讨和交流。
除全国理科实验班之外，我国大部分省市的重点高中也纷纷开办理科实验班、数学实验班等特色班级。其实，早在20世纪80年代，一些地区的重点高中就自发开办了理科实验班，以集中培养理科成绩优异的高中生。在国家教委创办全国理科实验班之后，各省市的理科实验班也越来越多。
与普通班的学生相比，实验班的学生得以接触额外的学习资源，他们常有机会参加国内外的学科竞赛，获得保送国内重点大学的资格。因此，实验班从一开始就受到众多家长与学生的追捧。经过多年实践，全国理科实验班确实在理科人才培养方面取得了一定经验，但同时也带来了一些问题，如导致创新人才严重偏科、初中和小学“奥赛热”的畸形发展、培养工作功利化等。2004年国家教委发布通知，停办全国理科实验班。随后，各省市也纷纷停办了理科实验班。
从理论上讲，理科实验班不同于少年班预备班或资优教育实验班跨学段培养理科人才，它强调高中三年在学生理科学业基础准备方面的价值，高中创新人才培养的内涵得到扩充。然而在实践中，这种变革并没有导致价值取向和具体培养内容与方式的改变，依然追求与高考升学直接挂钩，因此引发了诸多问题。
（三） 高中创新人才培养项目的创办与发展
进入新世纪，我国高中科技创新人才培养进入第三阶段，打破个别高中开办实验班的模式，而强调区域层面推进创新人才培养。北京和上海地区分别实施了高中创新人才培养实验项目，成为此类培养的引领力量。
2008年3月，北京市教育委员会成立了“北京青少年科技创新学院”，提出让学生“在科学家身边成长”的创意，实施“翱翔计划”。创新学院依托多所中学建立了20个学科基地，并与北京地区26所高校及科研院所的900多个重点实验室建立了合作培养关系。该组织的建立与发展是探索高中与高校、科研院所共同培养创新人才的有益尝试。与此同时，上海地区也开始试行“普通高中学生创新素养培育实验项目”，旨在探索并推广高中阶段拔尖创新人才的早期培养模式，首批实验学校为上海地区四所著名的重点高中这四所高中是：上海中学、华东师大二附中、复旦大学附属中学（以下简称“复旦附中”）和上海交通大学附属中学（以下简称“上海交大附中”）。。2010年4月，上海市教委正式发布关于开展“上海市普通高中学生创新素养培育实验项目”的通知，随后，实验项目得到迅速推广，更多的学校参与其中。
受京沪两地的影响，2010年2月，陕西省启动“春笋计划”，组织省内高校与高中联合，使有潜质的学生走进高校实验室，以培养拔尖创新人才。2010年3月，天津市科学技术协会与天津市教育委员会联合启动“天津市青少年科技创新人才培养工程”。作为工程的子项目之一，“天津市青少年科技后备人才早期培养计划”即“朝阳计划”也采取中学与大学联合的方式，对高中学有余力且热爱科技的学生进行培养。2011年，江苏省教育厅遴选14所普通高中创新人才培养试点学校，在全省范围内开展普通高中创新人才培养试点工作。
此外，其他地区的许多高中也极其关注创新人才培养工作。2009年11月，在上海召开的“科教合作：普通高中科技创新人才培养”研讨会上，多位高中校长介绍了所在学校的实践探索。这些学校有的基于培养资优生的经验，拓展和深化了人才培养实验；有的则与校外机构联手，实行合作培养。
这一阶段的培养打破了学校内外的隔离，重视利用区域内高校、科研院所的教育资源，努力扩大双方的合作，并从区域范围内较为系统的开展普通高中创新人才培养的试验性工作。如果合作得以有效实施，那么将有助于改变高中在培养科技创新人才方面“孤军奋战”的局面，缓解其困境。
经过不断探索，我国高中科技创新人才培养实践日益丰富，呈现出新的特点。然而，各阶段之间的关联性和继承性不足，整体培养工作仍处于实验探索期，未形成较为完整的体系。因此，高中科技创新人才培养任重而道远。