До появления в России в начале ХХ века так называемых «новых школ» центрами притяжения передовой педагогической мысли, разработки методики и дидактики реального образования были средние учебные заведения, подведомственные Военному министерству, а также те немногочисленные казенные реальные училища, рукодители которых не боялись гнева учебного начальства. Здесь трудились ученик К. Д. Ушинского Д. Д. Семенов, методист—естественник А. Я. Герд, видные педагоги Н. Ф. Бунаков, К. К. Сент-Илер, В.А.Евтушевский, П. Ф. Лесгафт, И. Ф. Рашевский. Их деятельность была направлена на то, чтобы поднять научный и методический потенциал реального образования, доказать его неоспоримые преимущества перед образованием классическим, удовлетворить общественные потребности в кадрах для отечественной экономики.

Отечественые педагоги-новаторы внесли существенный вклад в преподавание естествознания, которое не только недооценивалось официальной педагогикой, но и объявлялось вредным с точки зрения влияния на мировоззрение школьной молодежи. Именно в естествознании стал впервые применяться так называемый «исследовательский» (индуктивный, эвристический, естественноисторический) метод обучения [4]. Одним из первых пропагандистов внедрения этого метода в учебную практику был уже упоминавшийся нами видный русский ботаник, профессор Петербургского университета А. Н. Бекетов. Вступая в полемику со сторонниками школьного классицизма, он отмечал, что учащиеся должны, прежде всего, «научиться наблюдать и сравнивать». Лучшим средством для вооружения школьников навыками элементарной исследовательской работы является именно естественная история. Бекетов полал, что наблюдение – вовсе не легкая наука: «…Можно долго и, по-видимому, внимательно осматривать предмет и все-таки не видеть его главных, существенных качеств. Для того чтобы научиться наблюдать глубоко и всесторонне, необходимо долго упражняться под руководством опытного наблюдателя. Это есть первый шаг к индукции, возможность которого признана всеми педагогами» [5].

Развивая идеи Бекетова, талантливый школьный педагог, основоположник методики преподавания естествознания как научной дисциплины Александр Яковлевич Герд (1841—1888) резко выступал против «излагающего» метода преподавания, суть которого сводилась к получению учащимися готовых знаний от преподавателя или из учебников. При подобном «ходе преподавания… о развитии и наблюдательности, о самостоятельности не может быть и речи». Знания, ни к чему не применимые, ни с чем не связанные, усвоенные лишь памятью, не могут пробудить интереса. Природа со всей своей жизнью остается для учеников «совершенно чуждою», усвоенные знания «быстро испаряются». Лабораторные опыты, практические занятия, экскурсии на природу – вот путь, по которому должна идти школа, действительно стремящаяся вооружить учащихся необходимыми полезными знаниями. «Все реальные знания, – писал Герд, – приобретены человечеством путем наблюдения, сравнения и опытов, при помощи постепенно расширяющихся выводов и обобщений. Только таким путем, а никак не чтением статей могут быть с пользою переданы эти знания детям. Ученики должны под руководством учителя наблюдать, сравнивать, описывать, обсуждать наблюдаемые факты и явления, делать выводы и обобщения и проверять их простыми, доступными опытами» [6].

В начале ХХ века исследовательский метод обучения приобретает в России особую актуальность. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, исключенное в 1877 году из гимназического курса естествознание (как предмет, якобы развивающий «вольнодумство» и «верхоглядство»), в 1901 году вновь возвращается в казенные гимназии; во-вторых, активизация познавательной деятельности учащихся становится в это время одной из центральных проблем дидактики.