Курс природоведения, введенный в 1959 г., был перегружен географическим материалом, поэтому не мог служить базисом изучения биологических наук в средних и старших классах.
В 1963 г. в журнале «Биология в школе» профессор П. И. Боровицкий (Ленинградский педагогический институт) ставит вопрос о расширении курса природоведения в начальной школе. «Мы считаем, – пишет он в статье “Совершенствовать сложившуюся систему биологического образования,” – что… предпосылкой совершенствования преподавания биологии в средних и старших классах должно быть обособление вопросов естествознания в 1–3 классах школы, выделение их из уроков объяснительного чтения. В этих классах нужно знакомить детей с природой на предметных уроках, на экскурсиях; привлекать учащихся к проведению отчета и наблюдений. В этой разнообразной работе помощь ученикам начальных классов должны оказывать учителя биологии».
Профессор Боровицкий предлагал в 1–3 классах дать учащимся элементарные сведения о растениях и животных и о некоторых явлениях живой природы. В 4 классе познакомить с природоведческим курсом неживой природы. В 5 классе расширить курс природоведения, отделив его от географии. Изучение биологии предлагалось начать с 6 класса. Ученый предупреждал, что содержание курсов природоведения и биологии нельзя подчинять только утилитарным целям, например, включать в него как можно больше материала, имеющего отношение к практике. Но надо помнить и о том, что школьный курс природоведения и биологии должен включать прежде всего основу науки, а не прикладное ее значение.
Перед учеными-методистами ставилась задача создания новых программ и учебников естествоведческого цикла. К 1965 г. был готов проект программ по природоведению. Им предусматривалось самостоятельное изучение предмета с 1 класса. Качественно менялась методическая система обучения. В основу были положены наблюдения учащихся за предметами и явлениями природы, отрицательной стороной проекта, повлекшей дальнейшую его перестройку, была перегрузка географическим материалом, преждевременное ведение ряда самостоятельных понятий. Переработка проекта шла одновременно с его введением и проверкой в 1965–1969 гг. Итогом работы было утверждение проекта программы, в котором изучение природоведения как самостоятельного предмета вводилось со 2 класса.
Программа для 2 класса была составлена по сезонному принципу. На изучение природоведения во 2 классе выделялось 35 ч. В основу программы был положен не только принцип сезонности, но и краеведческий принцип. Все изучение природоведения во 2 классе проводилось на основе наблюдений тех явлений, которые происходят в местности, где живут учащиеся. В программе была выделена тематика экскурсий, предметных и обобщающих уроков. Недостатком программы являлось чересчур упрощенное толкование причин изменений происходящих в природе в различные сезоны.
В 3 классе на изучение природоведения отводилось 70 ч. Изучались разделы: «Природа нашего края», «Наша Родина на глобусе и карте. Разнообразие природы нашей родины», «Организм человека охрана его здоровья», «Использование и охрана природы человеком».
В новой программе произошло усложнение за счет введения общеприродоведческих понятий. Они формировались одновременно с конкретными, которые служили основой для общих. Это была первая особенность новой редакции программы. Вторая особенность состояла в том, что сформированные общие понятия использовались сначала при изучении природы своей области, а потом – всей страны. Третьей особенностью было широкое использование географической карты. Большинство природоведческих представлений и понятий должно было формироваться непосредственно в природе.
Автором программы для 3 класса был методист из Свердловска (ныне Екатеринбург) Леонид Федорович Мельчаков . Совместно с М. Н. Скаткиным им был создан учебник «Природоведение» для 3–4 классов, который успешно действовал в начальной школе почти четверть века. Ученый-методист изучал проблемы воспитания и развития младших школьников в процессе изучения природоведения.
Наиболее существенным изменением в структуре и построении курса средней школы в 70-е годы был переход с 4-летнего на 3-летний срок обучения. В связи с сокращением срока начального обучения были разработаны новые программы, в которых усилилось внимание к вопросам охраны природы.
Программа природоведения для 2 класса была построена на основе принципов сезонности и краеведения. Ее достоинством являлась систематичность и последовательность в отборе содержания. Все разделы были построены по единому плану: сезонные изменения в неживой природе, в жизни растений, животных, в труде людей. Такая структура программы позволяла устанавливать причинно-следственные связи между сезонными явлениями.