Одним из основных методов изучения психики умственно отсталого школьника является наблюдение. Целенаправленность, плановость, систематичность, проведение исследования в естественных условиях - основные особенности этого метода. Наблюдение, в частности, позволяет выяснить особенности познавательной деятельности ребенка и процесса овладения им учебными знаниями, умениями и навыками. Педагог наблюдает за учеником в процессе выполнения им различных видов деятельности: игровой, учебной, трудовой и др. На основании данных наблюдения ведется дневник, в который вносятся следующие сведения: дата, наблюдаемые факты, коррекционно-воспитательная работа и ее результаты. Однако метод наблюдения ставит исследователя в относительно пассивную позицию, так как позволяет лишь фиксировать проявления той или иной стороны психики. Поэтому в процессе психолого-педагогического изучения умственно отсталых школьников исследователь не ограничивается только этим методом.

Другим важнейшим методом исследования является эксперимент. При его использовании исследователь занимает активную позицию, сам создает условия и вызывает интересующие его проявления психики умственно отсталого школьника.

Эксперимент позволяет точно, четко установить влияние конкретных факторов на психические явления. Возможность повторения эксперимента способствует накоплению интересующих исследователя данных, установлению типичности или случайности изучаемого явления. Эксперимент может быть лабораторным или естественным. Лабораторный эксперимент проводится в специальных условиях с использованием приборов. Например, с помощью периметра определяют поле зрения, с помощью эстезиометра - пороги тактильных ощущений, с помощью камертона - дифференциацию высоты звука, с помощью тахистоскопа - скорость и объем восприятия, точность памяти и др. Естественный психолого-педагогический эксперимент осуществляется в привычных для учащегося условиях деятельности.

При проведении эксперимента необходимо предусмотреть: 1) моделирование обычной психической деятельности; 2) нацеленность на качественный анализ получаемых данных; 3) учет количественных показателей (время работы, объем работы, количество ошибок и др. ). Эксперимент требует объективного и точного регистрирования фактов. В протоколе записываются действия испытуемого, его вопросы и речевые реакции, фиксируется отношение к своим ошибкам, отмечается необходимость и достаточность оказываемой помощи.