โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยขอนแก่น ฝ่ายมัธยมศึกษา (มอดินแดง) ได้จัดทำหลักสูตรสถานศึกษา ตามกรอบและทิศทางของหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้ตามพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 ซึ่งยึดผู้เรียนเป็นสำคัญบนพื้นฐานความเชื่อว่าทุกคนสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้เต็มตามศักยภาพ อีกทั้งยังพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู้ มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนดี คนเก่ง และสามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างปกติสุข ด้วยการเป็นโรงเรียนต้นแบบผลิตนักเรียนที่มีความคิดสร้างสรรค์ เพื่อสร้างนวัตกรยุคดิจิทัล และร่วมผลิตครูมืออาชีพ

        ปัจจุบันโลกได้ก้าวสู่ศตวรรษที่ 21 เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เป็นพลวัตในทุก ๆ มิติ ส่งผลกระทบต่อการเรียนรู้ของมนุษย์ จึงจำเป็นต้องมีการจัดการศึกษาเพื่อพัฒนาทรัพยากรมนุษย์ให้มีคุณภาพ มีความรู้ มีสมรรถนะ และมีทักษะที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ สามารถรู้เท่าทันและปรับตัวให้สามารถดำเนินชีวิตได้อย่างมีความสุข ซึ่งโรงเรียนมีความตระหนักในการพัฒนานักเรียนให้มีความรู้และมีทักษะที่จำเป็น ในศตวรรษที่ 21 ประกอบด้วย 3Rs กับ 8Cs ซึ่ง 3Rs ได้แก่ 1) Reading คือ การอ่านออก 2) (W)Riting คือ การเขียนได้ 3) (A)Rithmetics คือ การคิดเลขเป็น และ 8Cs ได้แก่ 1) Critical Thinking and Problem Solving คือ ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณ และทักษะในการแก้ปัญหา 2) Creativity and Innovation คือ ทักษะด้านการสร้างสรรค์และนวัตกรรม และ 3) Collaboration, Teamwork and Leadership คือ ทักษะการร่วมมือ และทำงานเป็นทีม ภาวะผู้นำ 4) Cross Cultural Understanding คือ ทักษะด้านความเข้าใจความต่างของวัฒนธรรมต่างกระบวนทัศน์ 5) Communication Information and Media Literacy คือ ทักษะด้านการสื่อสาร สารสนเทศและรู้เท่าทันสื่อ 6) Computing and Media Literacy คือ ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร 7) Career and Learning Self-reliance คือ ทักษะอาชีพและการเรียนรู้ และ 8) Compassion คือ ความมีเมตตา กรุณา วินัย คุณธรรม และจริยธรรม (สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา, 2560)

        เพื่อให้นักเรียนมีความรู้ มีทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21 และมีความสอดคล้องกับวิสัยทัศน์สถานศึกษา จึงได้มีการพัฒนาระบบการจัดการเรียนการสอนของครูพร้อมทั้งนวัตกรรมที่เป็น Good Practice ของโรงเรียน และร่วมผลิตครูมืออาชีพกับคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อพัฒนาการจัดการเรียนการสอนให้เป็นระบบ มีความต่อเนื่องและมีคุณภาพ จากแนวคิดดังกล่าว โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัย ขอนแก่น ฝ่ายมัธยมศึกษา (มอดินแดง) จึงได้พัฒนาหลักสูตรสถานศึกษาโดยเปิดโอกาสให้ผู้ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ คณาจารย์โรงเรียน นักเรียน ผู้ปกครอง และชุมชน ได้มีส่วนร่วมในการจัดการศึกษาตามระดับศักยภาพ ความสามารถ ความสนใจ และความถนัดของผู้เรียนเป็นสำคัญ บนฐานคิดที่ว่าผู้เรียนมีความสามารถในการเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้เต็มตามศักยภาพ มุ่งพัฒนาผู้เรียนทุกคนซึ่งเป็นกำลังของชาติให้เป็นมนุษย์ที่มีความสมดุลทั้งด้านร่างกาย ความรู้ คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและเป็นพลโลก โดยโรงเรียนมีหลักสูตรสำหรับนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น และระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ดังนี้

1. ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น ประกอบด้วย 

1.1 หลักสูตรทั่วไป ตามหลักสูตรแกนกลาง การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ระดับชั้นละ 2 ห้องเรียน
จุดเน้นของหลักสูตร: ผู้เรียนมีความรู้พื้นฐานที่จำเป็นในการดำเนินชีวิต และทักษะการคิดที่จำเป็นในการดำเนินชีวิต ใช้เทคโนโลยีเพื่อการสื่อสาร รู้และเข้าใจตนเองตลอดจนสังคม ตระหนักถึงความเป็นพลโลก

1.2 หลักสูตรส่งเสริมศักยภาพสู่ความเป็นเลิศด้านภาษาอังกฤษ คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ Junior high school on English Mathematics Science Program (JEMS Program) ระดับชั้นละ 2 ห้องเรียน
จุดเน้นของหลักสูตร: ผู้เรียนมีความรู้และทักษะการคิดที่จำเป็นในการดำเนินชีวิต มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์ เชื่อมโยงและบูรณาการศาสตร์ เพื่อสร้างชิ้นงาน/โครงงาน ใช้เทคโนโลยีและภาษาอังกฤษในการสืบค้นและการสื่อสาร รู้และเข้าใจตนเองตลอดจนสังคม ตระหนักถึงความเป็นพลโลก

2. ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ประกอบด้วย

2.1 หลักสูตรวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขึ้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ระดับชั้นละ 2 ห้องเรียน

จุดเน้นของหลักสูตร: มุ่งเน้นให้ผู้เรียนมีความรู้และทักษะการคิด มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ เพื่อเตรียมความพร้อมเข้าสู่การศึกษาต่อ มุ่งไปสู่วิชาชีพ ด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและด้านมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์

2.2 หลักสูตรส่งเสริมศักยภาพสู่ความเป็นเลิศด้านภาษาอังกฤษ คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ Senior high school on English Mathematics Science Program (SEMS Program) ระดับชั้นละ 1 ห้องเรียน

จุดเน้นของหลักสูตร:  มุ่งเน้นให้ผู้เรียนมีความรู้และทักษะการคิด มุ่งเน้นทักษะปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง ใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ - คณิตศาสตร์ เชื่อมโยงและบูรณาการศาสตร์เพื่อสร้างสรรค์ชิ้นงาน /โครงงาน/นวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์/ผลิตภัณฑ์เชิงสร้างสรรค์ โดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัล สืบเสาะหาองค์ความรู้ และใช้ภาษาอังกฤษขั้นสูงในการสื่อสารเพื่อเตรียมความพร้อม เข้าสู่การศึกษาต่อมุ่งไปสู่วิชาชีพด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และด้านมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์

2.3 หลักสูตรโครงการสนับสนุนการจัดตั้งห้องเรียนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนโดยการกำกับ ดูแลของมหาวิทยาลัย (วมว.) (Science Classrooms in University - Affiliated School Project) ระดับชั้นละ 1 ห้องเรียน

จุดเน้นของหลักสูตร: ผู้เรียนสร้างองค์ความรู้ พัฒนาทักษะการคิดและทักษะปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง ผสานกระบวนการทางวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์-วิศวกรรมศาสตร์ และบูรณาการศาสตร์ในการสร้างองค์ความรู้รอบด้าน เพื่อพัฒนาสู่การสร้างนวัตกรรมและใช้การวิจัยเพื่อดำเนินชีวิตในอนาคต มุ่งเน้นการประกอบสัมมาอาชีพที่ใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นฐาน ผู้เรียนสามารถใช้เทคโนโลยีและภาษาอังกฤษในการสืบค้นและการสื่อสารเพื่อรองรับการเข้าสู่มาตรฐานระดับนานาชาติ ได้เรียนรู้และเข้าใจตนเอง สังคม และวัฒนธรรมความเป็นไทยท่ามกลางความวิวัฒน์ไปของโลก

การคัดเลือกเข้าศึกษาต่อในระดับมหาวิทยาลัย ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6  ปีการศึกษา 2565  คิดเป็นร้อยละ 100  

- กลุ่มวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จำนวน 37 คน คิดเป็นร้อยละ 47.27   
- กลุ่มวิชามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์  จำนวน 38 คน คิดเป็นร้อยละ 30.13
- กลุ่มวิชาวิทยาศาสตร์สุขภาพ จำนวน 55 คน คิดเป็นร้อยละ 22.60
- ระบบอื่นๆ จำนวน 32 คน คิดเป็นร้อยละ 19.63
- ศึกษาต่อต่างประเทศ จำนวน 1 คน คิดเป็นร้อยละ 0.61

คะแนนเฉลี่ยผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (O-NET)
ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ปีการศึกษา 2565

คะแนนเฉลี่ยผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (O-NET)
ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ปีการศึกษา 2565