Признавая «биологический метод», Кайгородов отдавал предпочтение «принципу общежития», как наиболее способствующему раскрытию божественной мудрости творца. В основу его программы было заложено изучение природы «по общежитиям» (лес, луг, поле, степь, сад, пруд, река, болото и др.) тех или других растений и животных, с их разнообразными взаимодействиями друг на друга, в связи с неорганической природой (почва, берег, дно) и в связи с временами года. «Само собой разумеется, что краеугольным камнем в преподавании такого природоведения должна быть экскурсия…» [26] .
Точка зрения Д. Н. Кайгородова на содержание образования была принята далеко не всеми педагогами естественниками. В педагогических журналах публиковались статьи, резко критикующие методические взгляды Кайгородова. Наиболее решительный протест выразил журнал «Естествознание и география» от лица таких видных ученых как А. П. Павлов, В. М. Шимкевич, В. А. Вагнер и др. Такое отношение ученых и педагогов привело к тому, что и то рациональное, что было в его программе (проведение систематических экскурсий, организация фенонаблюдений, изучение биоценозов, эстетическое восприятие природы), не было в полной мере использовано его современниками.
Программа Кайгородова просуществовала всего один год, но труды ученого послужили толчком к развитию экскурсионного дела. Следует отметить заслугу педагога и в развитии методики проведения фенологических наблюдений.
Методику проведения уроков в начальной школе в это время разрабатывал известный методист Леонид Сафонович Севрук (1867–1918). В 1902 г. он издал учебник «Начальный курс естествознания» и методическое пособие «Методика начального курса естествознания».
Ученый разделял мысли А. Я. Герда о том, что в младших классах дети должны получать знания о природе как едином целом. При этом основное внимание должно уделяться принципам доступности и наглядности. Ведущими методами обучения Л. С. Севрук считал беседу и рассказ, тесно связанные с наглядными методами обучения, под которыми понимал и проведение опытов самими учащимися. В то время это было единственное методическое руководство по курсу естествознания, в котором сохранялось правило «от неживого к живому».
Разработкой содержания образования в начале XX в. занимался известный методист-естественник Иван Иванович Полянский (1872–1930). Он считал, что материалом для первоначального курса природоведения должно быть то, что окружает ребенка, те «предметы и явления, которые встречают дети в данной местности:…окружающие школу деревья, разводимые человеком растения, домашние животные, наблюдаемые поблизости пласты земли и камни, соседний ручеек и т. п.» и «…лишь постепенно, по мере умственного развития ребенка можно переступить пределы того, что его окружает и переносить воображение к дальним странам» [27] .
В 1904 г. И. И. Полянский издал учебник природоведения для начальной школы «О трех царствах природы», в котором были реализованы взгляды педагога на начальное естественно-научное образование. В содержание начального естествознания Полянский ввел изучение неживой природы, ботаники и зоологии. Педагог указывал, что от изучения отдельных предметов природы дети должны переходить к изучению природных явлений, а затем – к выявлению причинно-следственных связей между ними.
В его книге «Методика начального естествознания», увидевшей свет в 1917 году, большое внимание уделялось развитию познавательных процессов младших школьников на уроках естествознания. Важным условием развития логического мышления детей ученый считал накопление фактического материала в первых двух классах школы. Этому должны способствовать предметные уроки с натуральными природными объектами. И. И. Полянский предлагал так организовывать их, «чтобы дети становились в роли открывателей: сами бы наблюдали, сами бы говорили, что они видят, и сами бы при содействии учителя доходили до объяснения наблюдаемого, не узнавая предварительно из книги или со слов учителя. Это условие – основное с первых шагов изучения природы» [28] .
Большое внимание И. И. Полянский уделял разработке различных форм организации учебного процесса. Основной формой он считал уроки, которые подразделял на несколько типов: уроки изучения нового материала, предметные и обобщающие. Домашние задания должны быть дополнением к урокам.