В. В. Половцов выделил два положения, характеризующих «биологический метод»: «формы должны быть изучаемы в связи с отправлениями, образ жизни должен изучаться в связи со средой обитания». По существу, эти требования были началом экологического образования школьников.

Впервые в истории Петербургского университета В. В. Половцов начал читать для студентов лекции по курсу методики естествознания. Они были изданы в 1907 г. под названием «Основы общей методики естествознания». Эта книга служила руководством к работе для большинства русских педагогов-естественников. В ней автор предлагал при изучении естествознания раскрывать природные связи и отношения, доступные для наблюдения учащихся данного возраста.

Интересен опыт создания учебных пособий для младших школьников известным методистом В. П. Вахтеровым. Его книги для чтения «Мир в рассказах для детей» предназначались для самостоятельного изучения и требовали проведения наблюдений в природе и постановки простейших опытов.

В. П. Вахтеров придерживался взглядов К. Д. Ушинского и А. Я. Герда и боролся против формализма в образовании. Много внимания методист уделял развитию познавательной активности детей при обучении естествознанию. В его основном труде «Предметный метод обучения» (1907) содержатся требования к использованию наглядных пособий, проведению предметных уроков и экскурсий.

Большое значение для развития методики имел выход в 1916 году книги «Практические занятия по естествознанию в начальной школе» К. П. Ягодовского. Она содержала теоретическую и практическую часть и служила методическим руководством для учителей начальной школы.

Однако внедрение передового опыта преподавания естествознания в массовую школу было затруднено. При составлении программ и учебников зачастую не учитывались психологические особенности младших школьников. Материал был сложен для понимания, оторван от жизни.

В. П. Вахтеров говорил о педагогике начала века как о «поле брани», на котором вели борьбу самые разнообразные педагогические системы. Это приводило к появлению совершенно противоположных направлений в преподавании естествознания. Кризис педагогики отражал состояние общества в целом накануне революции 1917 г.

Вместе с разрушением старого строя революция начала перестройку всего народного образования. В 1918 г. школа была объявлена трудовой. Новая школа ставила задачу усвоения знаний в органической связи с конкретным реальным трудом, практическим участием в местном производстве. Это вызывало широкий интерес к двум методам изучения естествознания – исследовательскому и экскурсионному.

Одной из первых попыток рассмотреть вопросы преподавания естественных наук в свете задач трудовой школы были лекции известного методиста и видного советского педагога А. П. Пинкевича , прочитанные в 1918 г. на областных учительских курсах в Петрограде. Пропагандируя «принцип предметности» и биологический метод, автор предлагал проводить занятия непосредственно в природе. Он рекомендовал организовать в каждой школе кабинет естествознания, живой уголок, аквариум. Можно заметить, что мысли А. П. Пинкевича отражают идеи известных педагогов-естественников А. Я. Герда, В. В. Половцова, Д. Н. Кайгородова, В. П. Вахтерова и др.

В первые послереволюционные годы педагогическая мысль уделяла большое внимание вопросам использования местного материала в преподавании естествознания.

П. П. Блонский утверждал, что естественный путь образования осуществляется постоянно расширяющимися концентрическими кругами, и придавал огромное значение краеведению и родиноведению, составляющему как раз начальные этапы миропознания. Именно в них, справедливо считал он, действительно осуществляется необходимая конкретизация образовании. В 1917 г., П. П. Блонский, рассуждая о содержании программ в новой народной школе, писал: «…ребенок – наблюдатель окружающей его и постепенно раскрывающейся для него действительности…Стремясь все время конкретизировать наши проекты, мы приблизительно скажем, что школа, семья и улица или родная деревня – предмет изучения ребенка в течение первых школьных лет, город (уезд, область) и родина – предмет последних лет…Наши потомки будут смеяться над нами, когда из истории педагогики узнают, что в начале XX в. мы заставляли ребенка в Одессе и Владивостоке размышлять в наших школах над одним и тем же материалом. О единообразии конечной цели школьной программы может идти речь: знать, в конце концов, свою родину» [31] .

Н. К. Крупская в те же годы неизменно выступала за локализацию учебных программ. Она справедливо указывала, что обязательная минимальная программа, устанавливающая единый для всех школ страны объем знаний, умений и навыков, составляется в центре Наркомпросом. Но это не означало, как подчеркивает Н. К. Крупская, что «все школы будут обстрижены под одну гребенку» [32] .

Развивая положения основных принципов единой трудовой школы, Н. К. Крупская писала, что материал, на котором проходится установленная программа, будет различным в различных районах страны.

Намечая конкретные пути локализации программ, она писала, что учителю самому трудно приспособить программу к условиям своей местности. Поэтому рекомендовала проводить учительские съезды по районам с представителями исполкомов, совнаркомов, отделов народного образования для обсуждения вопроса о том, какой местный материал следует использовать в школе, что необходимо обследовать учителям и школьникам. Школьный же коллектив, по мнению Н. К. Крупской, должен будет осуществить дальнейшую локализацию (конкретизацию) отобранного материала.