“道元计划”是北京四中在对以往教育进行深刻反思、对诸多学术领域中杰出人物的生平经历和学术贡献进行分析研究的基础上提出的教育试验方案。“道元计划”旨在激发学生的创造性思维潜质，依托学生的兴趣领域发展其个性化的认知风格和独特的思维视角，激发学生对事物的广泛兴趣和敏感性，激发学生的创造意识，为学生未来成为创造型人才奠定基础。该计划从2010年9月实施。
　　“道元计划”的提出主要基于下述基本假设和认识。
　　1.创造是人的精神需求。好奇心、创造欲望及一定的创造能力是人与生俱来的品质。创造力需要保护和激发。任何人在其痴迷的领域都可能是天才。我们应保护和发展学生的兴趣领域，制定多样化的、符合其个性特征的教育计划。忽视个性差异，强迫学生按照统一的既定方式和途径发展会扼杀学生的创造性。
　　2.创造活动不是单纯的认知过程，情绪在创造行为中的作用至关重要。明确而坚定的人生观、价值观和人生态度，诸如执著、主动、专注、坚定、忘我、痴迷、勇气、冒险、敢于舍弃、不计后果与功利得失、不因外界诱惑而轻易改变志向等行为表现，是创造型人才的重要品质特征。
　　3.认知能力与创造能力有本质差别，高密度的知识学习不能替代创造力的培养，换言之，人的认知水平往往不能表征其创造能力。因此，用检测认知水平的方式来检测创造能力往往是无效的。
　　4.创造行为本质上是对旧的思维定势的突破，其物质基础是脑神经的可塑性。重复性训练所形成的思维定势会妨碍创造能力的发展。适当减少低效重复性训练，引导并鼓励学生发现、寻找和关注新的现象，新的事物，新的领域，新的问题，并从不同的角度去观察和分析，是发展创造力的重要途径。
　　5.脑神经科学研究证实，学习活动是脑神经系统的构建过程。主动探究式学习与从事创造性活动对于促进脑神经发育的作用是相近甚至相同的。因此，倡导主动探究式学习是激发和发展创造能力的重要途径。我们应促使学生在其兴趣领域主动学习，发展其个性化的认知方式和思维特质。
　　6.创造力的发展需要自由的环境和空间。宽松、低压、低利害、和谐交往的人际环境及弱化权威的学术环境有利于发展学生的创造力。要鼓励学生主动、广泛研讨各类问题，提倡探究式、研讨式、沙龙式的学习。一个具有差异互补资源的人际环境对于发展创造力极为重要。
　　7.分析一些科技和思想创新成果，我们发现，创造成果所依赖的人的才智拓扑结构，其特点往往是“宽基座、非均衡、非致密”（广泛涉猎各领域知识，突出主要领域，其他领域知识不要求达到相同要求，注重核心知识，淡化细节），大师不一定是“均衡的全才”——主要知识领域由若干次要知识领域支撑，其支撑作用大小（即知识的深度）由学科之间相关性决定（与“木桶理论”不同）。这与当前考试体制所要求的人的才智结构（主要学习考试学科，各学科要达到相同要求，避免薄弱学科，不遗漏任何细节等，其特点是“狭窄、均衡、致密”）不同。
　　8.分析一些杰出科学家和思想家的学术活动及生平经历后，我们发现青少年时期所形成的对自然和社会的认识、想法和观念，会长期甚至终身影响其学术观点和思想方法。
　　“道元班”是实施“道元计划”的载体。“道元班”的课程设置有如下特点：
　　1.压缩必修课课时，减少重复性训练；
　　2.减少考试次数，单独命题，实行开放式考试；
　　3.安排“研究与交流”、“自主与探究”课程；
　　4.适当增加艺术课；
　　5.实行导师制及双导师制（聘请校外导师）；
　　6.采取分层次教学；
　　7.增加科学研究方法的学习内容；
　　8.学生定期组织“道元论坛”，并纳入课程。
　　现在对试验进行评估还为时尚早，我们需要新的评估体系。从目前情况看，多数学生能够适应这样的学习环境，一些学生在其兴趣领域的发展水平明显超越同龄人，符合“道元计划”的目标与预设。