Правительственный устав 1864 г. сыграл определенную положительную роль в становлении начального естествознания. В начальных народных училищах предлагалось ввести в курс объяснительного чтения сведения из естественной истории и географии. Устав не определял объем знаний о природе, которые должны были получать младшие школьники, а оставлял право за преподавателями школ отбирать необходимые сведения. Такая постановка вопроса имела двоякое значение. С одной стороны, основная масса детей в возрасте от 7 до 10 лет ни в народных училищах, ни при домашнем обучении не получала сколько-нибудь правильных научных знаний о природе. Нередко домашние учителя пытались давать сведения о природе в объеме гимназического курса, что также приводило к плачевным результатам. С другой стороны, многие педагоги, высоко оценивавшие образовательное и воспитательное значение излучения природы, не только включали в учебные планы своих школ естествознание но и сделали очень многое для развития его методики. Одним из них был Константин Дмитриевич Ушинский. Разрабатывая методику первоначального обучения родному языку, он высказал и практически реализовал ряд ценных положений в методике преподавания естествознания и географии для начальной школы.

Прежде всего Ушинский ставил науки о природе на первое место в плане образовательного и воспитательного воздействия на ребенка, т. к. естественные науки «начинают занимать детский ум прежде всего ... Трудно найти какой-нибудь другой предмет преподавания, более естественных наук способный развивать умственные способности и укреплять их силу в ребенке»1. И далее: «Естественные науки больше всего содействуют логическому развитию, ... дают многостороннее развитие всем духовным способностям»2. После естествознания по развивающей значимости Ушинский ставил географию.

С материалистических позиций подошел К. Д. Ушинский к пониманию процесса познания. Это позволило ему определить путь обучения — от конкретного к абстрактному, от представлений к понятиям3 и внести серьезный вклад в разработку преподавания учебных предметов.