תוכנית מופת בכפר הירוק היא התכנית המתקדמת והטובה ביותר היום בתחום המתמטיקה, הפיסיקה, ומדעי המחשב.

תכנית מופת מיועדת לעולים לכיתות ז' - העומדים בקריטריונים הבאים:

הכפר הירוק מספק לתלמידים צעירים אלו  החל מכיתה ז', לימודים ברמה גבוהה מאוד במתמטיקה, באנגלית ובפיסיקה. החל מכיתה ט' לומדים התלמידים מדעי המחשב ומתמחים בהנדסת תוכנה.

הלימודים בכיתות ז'-ט'

בשנים אלו לומדים התלמידים את כל לימודי הליבה ומעמיקים את ידיעותיהם במתמטיקה, בפיסיקה, בביולוגיה ובמדעי הסביבה.

נוסף על כך, כמו כל תלמידי בית הספר, משתתפים  תלמידי מסלול מופת בסדנאות המנהיגות המפתחות את כישוריהם האישיים ומסייעות להם בתהליכי הבניית הזהות. 

כמו כן, משתתפים תלמידי המסלול בפעילות למען הסביבה במסגרת סדנאות השטח.

לימודי ההעשרה במסגרת נוער שוחר מדע באוניברסיטת תל אביב לתלמידי המסלול כוללים:

• העשרה במדעי החיים והסביבה
• העשרה בתחומי המדעים המדויקים ומדעי הטבע

החל מכיתה ט' לומדים התלמידים מדעי המחשב ומתמקדים בפיתוח בסביבת אינטרנט, פיתוח אלגוריתמים בסיסיים והתנסות בשפות תוכנה.

כיתות י'-י"ב

התלמידים מעמיקים את ידיעותיהם במקצועות הליבה ומתמחים במקצועות הבאים:

תלמידים רבים במסלול זה בוחרים להשתתף בפרויקט הרובוטיקה FIRST אשר בסופו, תלמידים המעוניינים בכך, יכולים להגיש עבודת גמר
בהיקף של 5 יחידות לימוד במערכות בקרה ממוחשבות.

תוכנית הלימודים בפיזיקה

תלמידי המסלול  "קדם רפואה" לומדים פיסיקה כתחום דעת נפרד החל מכיתה ז' ועד סוף כיתה ט' כחלק מלימודי החובה. לימודי הפיסיקה בכיתה ז'-ט'  הם הבסיס ללימודי המשך של כל מקצוע מדעי טכנולוגי, שאינו  בהכרח קשור ישירות לפיסיקה. 

החל מכיתה י', מתמקדת התכנית בהכנה לקראת בחינת הבגרות ברמה המוגברת (5 יח"ל), לתלמידים אשר בוחרים להתמקד בלימודי הפיסיקה כחלק מהמקצועות המוגברים בבגרות.

ככלל, התכנית נשענת על תכנית הלימודים בפיסיקה של משרד החינוך ומחויבת לה, בתוספת העמקה והעשרה בתחומי התוכן, החשיבה והמיומנויות. במהלך הלימודים משתתפים התלמידים בשיעורים פרונטאליים, מבצעים עבודות קבוצתיות בכיתה ובמעבדה וכותבים עבודות חקר אישיות.

כמו כן ניתנת לתלמידים האפשרות להשתתף בתחרויות ובאולימפיאדות שונות בפיסיקה כגון: האולימפיאדה הארצית של מופת בפיסיקה, אולימפיאדת הפיסיקה של מכון וייצמן ועוד.

מטרות התכנית:

1. היכרות עם מדע בסיסי מתחום מדעי הטבע
2. היכרות עם שיטות לתיאור תופעות בטבע על בסיס חוקי הפיסיקה
3. יישום הידע הנרכש במתמטיקה בלימודי הפיסיקה
4. פיתוח היכולת של התלמיד להשתמש במודלים מתמטיים להבנה של תופעות, המתרחשות בטבע, ולהסברתן
5. פיתוח החשיבה המדעית ומיומנויות החקר הקוגניטיביות והמעשיות

התכנית בכיתה ז'-ח'

בכיתה ז'-ח' מוקנות לתלמידים המיומנויות הנדרשות ללימודי הפיסיקה.

השנתיים הראשונות מוקדשות להיכרות עם תופעות פיסיקליות בהן פוגשים התלמידים בחיי היום-יום. במהלך הלימודים לומדים התלמידים להסביר את התופעות אליהן הם נחשפים על בסיס חוקי הטבע (חוקי ניוטון, תיאוריה מולקולארית קינטית, חוק ארכימדס, חוק שימור האנרגיה) הן בצורה מילולית והן בצורה חישובית.

בכיתה ט' מושם דגש על פיתוח המיומנויות הבאות:

1. ניתוח נתוני הבעיה הפיסיקאלית
2. התאמת יחידות מדידה
3. מציאת החוקים המאפשרים את פתרון הבעיה
4. ביצוע מדידות במהלך ניסויים
5. עבודה עצמית עם טקסט מדעי פופולארי וטקסט לימודי
6. יישום ידע מתמטי כגון: שינוי נושא נוסחה, פתרון משוואות, ניתוח גרפים, חקירת קשר פרמטרי.

נושאים נבחרים בתכנית הלימודים:

חקי ניוטון, סימון וחישוב כוחות, חישוב מסה, חישוב אנרגיה, חוק שימור האנרגיה בתהליכים מכאניים ותהליכים תרמיים, חשמל ומגנטיות, ועוד.

מדעני המחלקה לפיסיקה במופת פיתחו חומרי לימוד ייחודיים להוראת התכנית במסלול מופת, בהם דפי תמיכה עם הסברים מפורטים, חלקם חזותיים, מצגות המלוות את החומר התיאורטי, חוברות עבודה הכוללות תרגילים ברמות קושי שונות, חוברות לניסויים במעבדה, חוברות העשרה בנושאים "הידרוסטאטיקה" ו"אלקטרוסטאטיקה", אוסף טקסטים ותרגילים לחטיבת הביניים והחטיבה העליונה.