Дальнейшее развитие классно-урочная система обучения получила у К.Д. Ушинского. Он научно обосновал все ее преимущества и разработал стройную теорию урока, в особенности его организационное строение и типологию. В каждом уроке К.Д. Ушинский выделял три последовательно связанные друг с другом части. Первая часть урока направлена на осуществление сознательного перехода от пройденного к новому и создание у учащихся целевой установки на интенсивное восприятие материала. Эта часть урока, по мнению К.Д. Ушинского, является необходимым ключом, как бы "дверью" урока. Вторая часть урока направлена на решение основной задачи и является определяющей, центральной частью урока. Третья часть направлена на подведение итогов проделанной работы и на закрепление знаний и навыков.

Большой вклад в разработку научных основ организации урока внес А. Дистервег. Он разработал систему принципов и правил обучения, касающихся деятельности учителя и ученика, обосновал необходимость учета возрастных возможностей учащихся. Классно-урочная система получила распространение во всех странах и в своих основных чертах остается неизменной на протяжении более трехсот лет. Однако уже в конце XIX в. она стала подвергаться критике в связи с распространением догматизма и схоластики в преподавании, низким качеством обучения. Поиски организационных форм обучения, которые заменили бы классно-урочную систему, были связаны преимущественно с проблемами количественного охвата обучающихся и управления учебным процессом.

Так, в конце XIX в. в Англии оформилась система обучения, охватывающая одновременно шестьсот и более обучающихся. Учитель, находясь с учащимися разных возрастов и уровня подготовленности в одном зале, учил старших и более успевающих, а те, в свою очередь, младших. В ходе занятия он также наблюдал за работой групп, возглавляемых его помощниками-мониторами. Эта система обучения получила название белльланкастерской от фамилии ее создателей - священника А. Белля и учителя Д. Ланкастера. Ее изобретение было вызвано стремлением разрешить противоречие между потребностью в более широком распространении элементарных знаний среди рабочих и сохранением минимальных затрат на обучение и подготовку учителей.