L’attuale Liceo Scientifico Sperimentale “Francesco Cecioni” nasce nell’anno scolastico 1972/73  come “secondo” liceo scientifico di Livorno, per ovviare al boom di iscrizioni liceali seguito alla riforma della scuola media inferiore, ma acquisisce la sua vera identità nel 1974, quando l’allora Preside, prof. Luciano Castelli, si fece promotore di una sperimentazione autonoma in linea con le esigenze di innovazione scolastica dibattute a livello ministeriale nella commissione presieduta dall’on. Biasini e avvertite nelle scuole più consapevoli dell’inadeguatezza dell’offerta formativa dell’istruzione superiore.

     La sperimentazione proposta dal Preside Castelli, che si affiancava al Liceo Scientifico di ordinamento, fu accolta con convinzione e messa in atto da un collegio dei docenti particolarmente motivato a partire dall’anno scolastico 1974/75; il nuovo liceo sperimentale prevedeva al biennio un’area comune ampia, una opzionale ed una elettiva, con lo scopo sia di assicurare agli studenti una base culturale omogenea sia di svolgere una funzione di orientamento in vista dell’inserimento in un qualsiasi indirizzo del triennio o nel mondo del lavoro. Al triennio si prevedeva invece un’area comune ristretta in cui convergevano studenti di diversi indirizzi e un’area più ampia con discipline caratterizzanti  5 corsi di studio, Artistico, Chimico-Biologico,  Fisico-Matematico, Linguistico e Socio-Pedagogico, con l’obiettivo di fornire un grado avanzato di preparazione pur senza eccedere nella specializzazione.
La maxisperimentazione di struttura  nei fatti implicava anche una diversa metodologia di insegnamento, basata sulla cooperazione fra i docenti non solo nel raccordo dei contenuti, ma anche nella coerenza dell’impostazione didattica, ed una articolazione del collegio in organismi quali il comitato scientifico-didattico e il comitato di coordinamento che cooperavano alla gestione del liceo sperimentale. Per sottolineare l’impegno del collegio nell’attuazione di una metodologia innovativa, il liceo fu intitolato al matematico livornese Francesco Cecioni, che si era distinto, oltre che per gli studi di algebra, per il contributo scientifico portato alla didattica della matematica.

     Nell’anno scolastico 1994/95 il Liceo sperimentale ha assunto un diverso assetto, tuttora vigente: le modifiche più vistose hanno riguardato la struttura (dal biennio unitario seguito dal triennio a plurindirizzo si è passati al quinquennio a monoindirizzo ed i piani di studio degli indirizzi scientifici sperimentali (il Fisico-Matematico ed il Chimico-Biologico sono stati sostituiti dagli indirizzi Scientifico e Scientifico Tecnologico elaborati dalla commissione ministeriale “Brocca”); quanto agli altri indirizzi, il Linguistico ha adottato il piano orario previsto dalla “C.M. 27”, mentre il Socio-Psico-Pedagogico e l’Artistico, pur con alcune modifiche, hanno mantenuto un impianto autonomo; inalterato il Liceo Scientifico con P.N.I. nelle sue due varianti: sperimentazione di scienze o di una seconda lingua straniera.
In occasione dell’adozione della nuova forma di sperimentazione, i docenti, riuniti nei Dipartimenti, hanno provveduto ad operare una revisione della programmazione delle singole materie sulla base delle esperienze didattiche consolidate e dei suggerimenti forniti dai programmi “Brocca”, che sono stati ”curvati” tenendo conto della specificità degli indirizzi ma anche della univocità degli obiettivi formativi della scuola.
Pertanto questo Liceo ha mantenuto, in linea con la sua tradizione, la sua fisionomia di istituzione scolastica unitaria con una pluralità di offerte formative: Artistico, Linguistico, Socio-Psico-Pedagogico, Scientifico, Scientifico Tecnologico e Scientifico con P.N.I..

Nel panorama degli istituti secondari superiori della provincia di Livorno a questa scuola è stata assegnata e riconosciuta nel tempo una duplice funzione, quella di essere un laboratorio permanente di sperimentazione didattica e di ordinamenti e quella di offrire percorsi non ancora presenti nella città.
Questo Liceo, di conseguenza, ha accolto docenti e studenti accomunati da un’idea di scuola che riuscisse a tener viva la ricerca e lo sviluppo di didattiche innovative, applicate a percorsi di studio originali e sperimentali, nei quali la progettazione riveste un ruolo fondamentale.
A dimostrazione della vitalità della tradizione sperimentale della scuola, attualmente sono in atto tre progetti di revisione didattico-metodologica, il primo, interno, approvato dal Collegio dei Docenti, gli altri due, ministeriali, gestiti dall’istituto in qualità di “scuola presidio”: