学校创办于1986年9月29日，原名“福建省厦门师范学校第二附属小学”，归属厦门师范学校管理。
为厦师的实习基地之一。当年学校规模为12个教学班。学校地处厦门岛东部新区的繁华地带——莲花新村，占地7676平方米，总建筑面积4982平方米。
1987年，原郊区学校后埔小学即将划归湖里区管理，而后埔小学的五个班级约150名学生家住吕厝村，吕厝村划归开元区管辖。经厦门市教育委员会研究决定，吕厝村师生划归厦师二附小，暂作为二附小分校。1991年9月，分校师生并入莲花小学。
由于厦门师范学校停办，2002年6月26日，经市政府批准，学校更名为“厦门第二实验小学”，依然归属厦门市教育委员会直接管理。
2004年1月1日，根据“中共厦门市委、厦门市人民政府关于调整部分事权与财政体制的通知”要求，学校下放思明区管理，学校历史也进入另一个崭新的阶段。
厦门第二实验小学坚持“以美育人，全面发展”的办学理念，按照“整体优化，科研先行”的改革思路，构建“以美辅德、以美启智、以美健体、以美促劳、以美乐群、以美扬长”育人模式，走“依法治校、以德理校、科研兴校、质量立校、特色显校”发展道路，突出了“以人格塑造人格，以品德化育品德，以素质提高素质”这一主题，形成了“艺术教育、生活德育”办学特色。
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工程数据
实验小学是指在现行的教育体制下，尝试先进的教学方式与方法，探索和检验某种教育理论或进行教育改革试验任务的学校。相较于一般小学而言，实验小学往往有着更自主性的教学方式、更丰富的教材选择、更强大的师资力量。现代化教育理念的贯彻，也离不开高科技教学设备的辅助；为此厦门第二实验小学针对整个校园区域建立了网络广播系统、针对操场和体育馆建立了专业扩声系统，改变传统的教与学的方法，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生深入地思考，使教学水平达到了一个新的高度。
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