实验教育学的基础
在《实验教育学概论》的第一部分，梅伊曼重点介绍了实验教育学的基础。他反复强调不准备重建教育学，而是试图对教育学作出全新的定义。以往的教育学只是哲学的分支，尽管观察和实验的方法也曾受到洛克、莱布尼茨、康德、费希特等人的重视，但是他们的科学实验思想只是以单独的文章形式散见于他们庞大的哲学体系中，其中涉及的问题也不具有普遍意义。因此，建立一种科学的实验方法，这对教育学在现代社会的进一步发展，使其成为独立的一门科学，特别是对各专业课的教学论尤其重要。在20世纪初德国教育改革中，改革的意义就在于在教育学中引进客观和中性的实验机制，运用观察、实验、数据分析的方法，摒弃主观臆断。
1.青少年成长学。
建立科学教育实验方法论的第一步骤是引入实验性的“青少年成长学”。它不再是传统意义上的“儿童心理学”，而广泛涉及到对青少年成长过程中的人类发展学的、实验心理学的以及观察分析型的青少年研究。首先，儿童学心理学只注意受教育者的心理因素，而教育学有必要将青少年的整个发展过程全部都纳入实验科学中来。例如，儿童生理及精神发展的整个过程，其中包括具体每个儿童的身体、性别、器官等发展的研究，以便更客观地鉴定具体某个儿童的精神和生理之间的关系。其次，对青少年的研究还应该注意其生活环境，心理、生理和社会环境的研究应该同时综合进行。再者，不应把儿童从教育过程中分裂出来看待，经济、文化、教育等因素也应当予以充分重视。最后，不仅仅只研究儿童阶段，而是把研究范围扩大到青少年的整个成长过程。在这个意义上，“青少年成长学”是实验教育学的一个重要的基础。
“青少年成长学”的研究范围为以下几个范畴：第一，发展研究，指的是对成长阶段的青少年精神和生理两方面的研究。其意义在于根据青少年发展的不同阶段来制定不同的中性指标和数据，确定精神和生理发展的相互关系及青少年性格的不同特点，并在此基础上确定偏差值指标。第二，特性研究，指在青少年发展的一般规律基础上进行的各种特性研究。第三，才智学，指在特性研究基础之上对个体儿童的才智差异进行的研究。第四，学生行为学，指对学生在校内和校外行为的研究，其中学生在学校内的行为研究是实验教育学中的重点。
实验教育学并不完全涵盖整个教育学领域，因为教育学涉及的问题不是全部都能用实验方法可以解决的。教育目的的确定则大部分属于哲学范畴，在很大程度上受历史学和社会学的影响；但实验方法能间接地影响教育目的的制定，能够确定国家和社会以及某个教育家制定的教育目的是否与青少年发展的一般规律、各发展阶段和发展特性相符合。实验教育学另一个受限的领域是教材的制定，在这个领域中逻辑学和其他各个单科起着重要的作用。
2.青少年生理和精神发展的实验分析的教育学意义。
对青少年发展阶段进行的观察和实验，有助于客观地、有计划地检验青少年的自然发展是否符合教育宗旨。儿童出生到发育期（14岁）定为第一阶段；青春期（14～18岁）定为第二阶段；第三阶段为青年阶段，是发展的结束期。梅伊曼提出与时间轴发展相反的质量阶段说，指出人的智力发展不是数量的增加。例如，通过对学生的观察发现，许多精神现象和能力在成人身上只是比在儿童身上较为明显地容易观察到，相反，在儿童身上也有许多在成人身上不甚明显的能力。因此，没有任何证据可以证明儿童不具备成人的某种智力。一个7岁的儿童已经具备了成人所有的智力特征，只是有一部分表现得相当微弱而已。
在此基础上，梅伊曼对儿童的各种智力做了实验分析。他把智力分为一般意识智力和特殊意识智力。一般意识智力指注意力、适应脑力工作的能力、通过学习和适应对脑力活动过程变化的能力、个体心理有利和不利条件下的调节能力等。属于这个范畴的包括全部的感知过程：感知、记忆、想象、情感、意志。特殊意识智力指在一般意识智力基础上发展出来的智力高级阶段，例如，抽象思维等。
在儿童和青少年的生理发展和精神发展的关系问题上，梅伊曼也进行了一系列的实验，对儿童的练习承受力及其发展、儿童的疲惫规律、儿童的空间感、图象感、图象的重新认知、对时间的估计能力、儿童和青少年的经验获得和处理、语汇习得、记忆和想象等都作了客观的观察和测定。通过这些实验得出结论，教育儿童并且提高儿童的各种能力需要一种符合儿童生理和精神发展规律的教育方法，而这种教育方法只有在科学实验的基础上才能正确地制定。
3.个性研究、儿童的天资区别和智力测试。
重视儿童和青少年的个性研究、天资区别研究，就是对传统教育观念的冲击。通过儿童和青少年的个性研究来达到2方面的革新：一方面，能为教师创造条件，创建自己的教学方法；也就是说，根据不同的学生和不同的课堂情形使用恰如其分的教学方法。另一方面，学生也应该获得更大的余地来发挥自己的兴趣和特长，能够更好地使自己的天赋得到发展。在这个层面上，应该促使“学习的学校”向“学习实践的学校”的过渡。
由于学校教育越来越重视每个学生的特点和专长，提倡学生在完成各项作业时的独立性和创新精神，这样就要求教师的教学方法能促进学生这方面的能力，而这些方法则是建立在科学实验的认知基础之上的。因此，首先，需要精确了解学生在哪一阶段能够拥有哪些独立自主性。其次，需要确切了解哪些学习内容能够促进独立自主的学习。第三，需要通过智力测试区分各年龄组的具体的独立能力。第四，需要制定出每个年龄组的平均智力水平，并在这个参照系上确定儿童的超智和弱智现象。如果没有这方面的科学认识，没有一个科学的智力学，那么，所谓教育改革只是空谈而已。
实验教育学的智力研究可以采用3种主要方法：第一，测试法，也称为抽试法，用来测试儿童的智力和身体指标。第二，系列测试法或体系测试法。这种测试方法是将许多抽试结合起来，从中获得一个比较全面综合的结果。第三种，综合法，也是最重要的一种方法，即对一个人的智力作出全面的实验分析。这种测试方法借鉴了比纳和西蒙的智力测验。