На первое место в методологии обучения и воспитания детей в созданной им школе он поставил учет индивидуальных особенностей детей с целью обеспечения адекватных для них учебных нагрузок. Изучение особенностей велось на основе современных для того времени достижений психологии и физиологии. В.П. Кащенко настаивал на том, чтобы пребывание ребенка в школе было интересным, привлекательным, вызывающим возвышенные чувства, но при этом обязательно включало приобретение трудовых навыков. Учение должно быть радостным.

Была налажена взаимосвязь между преподаваемыми предметами (на истории использовались математические вычисления, а на математике – примеры из естествознания и т. д.) и окружающей ребенка жизнью. Учителями всячески поощрялась активность детей по поиску подобных связей. В санатории-школе у детей вырабатывалась активная жизненная позиция, в том числе по преодолению своих недостатков.

Строгий режим учреждения, смена разных видов деятельности положительно воспринимались учащимися, так как учитывали их возможности и интересы. Любые требования здесь старались сделать понятными и естественными для каждого.

Специальная программа поручений наряду с трудовой обстановкой способствовали развитию у учащихся чувства ответственности, воли, настойчивости, способности не пасовать перед трудностями, сопротивляться неблагоприятным внешним обстоятельствам. Дети регулярно писали письма родным и близким, что не только способствовало поддержанию связи с семьей, но и помогало развитию речи, культуры мышления, умения и потребности выражать чувства в слове, что соответствует некоторым современным методам психотерапии.

Лев Семенович Выготский начал свою научную и практическую деятельность в области дефектологии еще в 1924 г., когда он был назначен заведующим подотделом аномального детства при Наркомпросе, и сохранял интерес к этой области знаний долгие годы, на протяжении которых он создавал научную систему, актуальность которой сохраняется до настоящего времени.

Л.С. Выготский выделил первичный дефект, который определяет вторичные психические изменения, и показал, что первичный недостаток поддается коррекции в наименьшей степени по сравнению с вторичными.

Он обозначил как особо значимую для аномального ребенка социальную компенсацию дефекта, которая, по его мнению, может достигаться обходными путями, в частности, замещением одних функций другими.

Вслед за Г.Я. Трошиным Л.С. Выготский утверждал, что нормальный и аномальный ребенок развиваются по одним и тем же законам, но отмечал, что главная особенность развития аномального ребенка заключается в расхождении биологического и культурного процессов развития, и придавал особое значение воспитанию ребенка с проблемами как активной сознательной личности. Он возражал против формальных тренировок психических процессов, считая, что они должны быть составной частью системы обучения и воспитания.

Л.С. Выготский ввел понятие «зона ближайшего развития», которая, по его представлению, определяла потенциал ребенка и способствовала оптимизации процесса обучения аномальных детей. Это понятие явилось продолжением представлений о необходимости социализации детей.

Он подверг критике методологическую несостоятельность количественного подхода к изучению психики с помощью тестовых испытаний. По образному выражению ученого, при таких обследованиях «километры суммировались с килограммами».

Л.С. Выготский развил представление о единстве интеллекта и аффекта.

Под его руководством начала свои научные исследования ставшая впоследствии одним из ведущих специалистов-логопедов Р.Е. Левина. Он проявлял живой интерес к психологическому анализу изменений речи и мышления, возникающих при афазии, что в дальнейшем станет одним из ведущих направлений научной деятельности еще одного его ученика А.Р. Лурия.