如何完善中小学教学体系的问题，若不考虑先进教育革新家们的创造性探索成果，是不可能解决的。为此，有必要从心理学和教育学角度，对教育革新家们的成果做出分析。这里对着名教育革新家沙塔洛夫的教学活动所做的分析就是这样一种尝试。
沙塔洛夫根据其多年教学经验，创造了一种独特的教学体系。
这一体系实现了现代心理学和教育学方面的许多先进原则，从而提高了教学效果，使采用这一教学法的学校越来越多。当然，也曾引起过不少争论。争论最大的问题是，沙塔洛夫的教学体系对学生的智力发展，首先是对他们创造性思维的形成有何影响？评价这一教学体系，主要取决于对这个问题的回答。
关于发展创造性思维的问题，我们以下述理论为依据。心理发展的因素取决于掌握社会和历史的经验。在掌握这一经验中培养才干，形成有助于创造性思维活动(具有深度、灵活性、稳定性、自觉性)的智慧。掌握新知识是与把新知识和已掌握的知识联系起来，把新知识中的各个环节相互联系起来，加以系统化，并逐步地进行归纳提高不可分的。
知识可分为每一科目本身的内容和实际运用两个方面。前者包括需要掌握的各种概念和各种规律本质的基本特点以及它们之间的各种各样联系和相互关系的本质特征；后者包括认知的方式方法，这些方式方法有助于获取新知识并将其运用于实践。只有掌握了这两个方面，才能为今后获取新知识打下基础。
独立获取新知识是不同于其它心理过程的思维特点。这取决于知识对掌握知识的人新到什么程度，取决于掌握知识者在掌握知识时的独立工作能力和积极程度。因此，思维分为创造性思维和再造性思维两种。
创造性(独立的、创造性的)思维的特点不仅在于所提出的问题的新颖程度和独特性，而且在于解决该问题的途径的特点。新知识要在旧知识的基础上才能掌握，因此决定思维的创造性水平的首要条件是根据新任务的要求把已有知识积极化起来。为了做到这一点，知识不仅要理解得深，有条理化，而且要牢记在脑中。此外，还必须善于灵活地进行逻辑推理，具有大量的达到极熟练程度(自动化程度)的各种认识方式和方法，以使思维不走向次要的轨道。所有这些条件的创造都和再造性思维的发展紧密相关。
再造性(符合逻辑的、推理出来的)思维要求根据形式逻辑的规律，运用各种已知的解决问题的方法、运算方式，在展开推理判断的过程中解决问题，要求对这一过程深入理解，并能用文字表述出来。
这种类型的思维可以保证听懂教师在讲解中以现成形式提供的新材料，以及读懂在教科书中出现的新材料。
对新材料的理解过程是一个多方面的认识活动，它要求抓住所研究问题的实质，将其本质特征和规律进行抽象的概括，它要求使已有知识有助于对当前问题的理解，并把这些知识有机地联系起来。
理解过程的实现，要求具有对所要掌握材料的基本的概括水平。
材料越抽象，离学生的直接经验越远，也就越难理解。对这种材料需要加以具体化。为此，有必要运用各种直观方式、各种符号，通过由形象到抽象的过程将所学内容表示出来。运用直观材料能使学生一下子看到知识的整体所包括的一切方面，看到它们之间的相互联系，还可根据它们的重要程度和共同性加以分类，这不仅有助于深入理解新材料，而且还有助于在理解的基础上牢记所学新知识。
现在在教学过程中广泛运用直观模式。直观模式是一种万能的中介形式，它是在学生的切近经验和不太熟悉的抽象知识之间建立新联系并使之具体化的一种手段。直观模式不论对抽象思维还是对形象思维都有促进作用，并能为具有不同思维能力的人在认识过程中创造有利条件。不过，在运用直观模式时必须配合详细讲解。讲解时，对那些关键性的、实质性的问题必须直观地加以肯定和强调。
讲解要和形象联系起来，只有这样，直观模式才能成为帮助学生深刻理解其所学内容的支柱。
在获取基本上属于新知识的活动中，创造性思维和再造性思维之间的关系是辩证统一的。最初阶段以再造性思维为主。这一阶段的重点是在已知基础上缩短理解未知环节的过程，以便抓住问题的本质，认清要理解新课题必须超出原有知识范围的道理，以摆脱“旧经验”的束缚。接着，创造性思维上升为主导。这种思维除了依靠形式逻辑之外，还可依靠辩证逻辑，以便解决在掌握新知识过程中出现的新旧知识的过渡。
在讲授新课题时，只有具备了这种条件才能有效，即：学生必须具有为此而需要的一定的知识水平；课题难度应与学生水平(如发现新东西的能力，获取新知识的独立能力等)相适应；要有积极研究课题的愿望；要有研究兴趣，以便活跃思想；必要时需要有一定外部的帮助，以便突破由于“旧知识”不足而造成的障碍，从而彻底解决问题。
在讲授新课时，是否可能如教学法所要求的那样创造上述条件呢？每一个班级的学生之间在个性方面都存在着相当大的差别，因此课堂讲授对学生产生的影响也不同。同一课题对一部分学生来说虽有一定难度，但却不仅能引起他们的学习兴趣，还能激发他们解决疑难问题的愿望，因而能使其思维活跃、促进其智力发展。然而，正是这一课题则会使另一部分学生感到困难，他们的知识和技能都与所学内容不相适应，因而也就无法引起他们的学习积极性。这部分学生由于害怕遭到讽刺和失败，就连他自己加入到能解决课题者的行列中去的勇气也没有。他们不满意自己，感到困难和抑郁，对上课的兴趣不大。在同一个班里，学生的思维方式也是不同的。有的善于逻辑推理，有的善于形象思维，因此心理学家们提醒大家注意，在讲授新课时不要过分强调刻板的教学原则。这一要求是有根据的。
在学习新理论时，不必要求所有学生都参加，因为其中部分学生难于理解这些理论。为了使全班学生对新理论都发生兴趣，可以向他们提出问题，指出所学内容的新颖性和重要性，并让他们知道目前还没有现成的解决办法。然后，老师可向学生介绍学者们对这一问题的探讨过程，指出所发现的解决问题的逻辑，但不要回避他们也曾产生过的错误思路(所走过的弯路)。只有这样，从理论角度来说，才能为积极地探讨问题创造条件。
在讲授理论知识时，向学生介绍一些解决问题的一般方法，对培养他们独立分析问题的能力是有帮助的。这是在教学过程中发展独立的、创造性思维的基本心理条件。沙塔洛夫的新教学体系能在多大程度上为形成这种思维创造有利条件呢？他本人比我们说得更为全面，本文不拟详加叙述，这里仅扼要地指出其中一些有利于发展创造性思维的特点。
根据上述要求，在沙塔洛夫教学体系中，老师对新的理论材料进行大“块”(包括2、3节课的内容，或者更多的)讲授。讲授时，老师尽可能地采用启发方式与学生进行交谈，做各种实验并用各种方式使内容具体化。讲解要清晰，要带有浓厚的感情色彩，要符合逻辑性，要把主要注意力放在认知方法和解决所提问题的方式方法上，因为它们与课程内容同是需要掌握的对象。
为了让学生进一步理解和巩固所学新知识，根据传统教学法的规律，一般是对学习较好的学生进行提问。但是这一做法不一定能达到目的，因为学生的回答往往不正确，有时还缺乏逻辑性，致使回答显得零碎和不完整，使听者注意力不集中。
按沙塔洛夫教学体系的要求，老师对新课进行全面讲解之后，由老师亲自再讲一遍。这种做法能更好地达到教学目的。老师第二遍讲解时，引导学生注意新知识中最本质的东西，指出各部分之间的逻辑联系以及近似概念之间的相同和相异(这完全符合较早地对这些概念作对比和分类的心理要求)之处。对第一次讲解中阐述过的事实、例子、各种实验过程和其它具体内容只需略微一提。这种重复有助于学生加深对新知识的理解并根据老师指出的重点牢牢地记住新的内容。如果没有这一步骤，学生则很难做到这一点，因为老师在有重点地讲授第二遍时把所讲内容和纲要信号联系起来的做法对学生帮助很大。
纲要信号是沙塔洛夫教学体系中起重要作用的，独具一格的直观教具。它根据所提材料的特点，把大纲中抽象的理论材料(公认的科学概念、公式、图式、图解等)形象地反映出来，在这一点上，纲要信号和学校常用的直观教具相同，不同的是它包括了把抽象内容具体化的符号(图画，记号、关键性的语言和短句等)。Л·M·费里德曼认为纲要信号带有这些符号是个缺点。这个意见是否正确呢？
他认为，这些反映具体内容的符号只会引起偶然性的联想，只能促进机械记忆。他指出，诸如夸克(KBAPK)、胡子(УСИКИ)、齐步走(ЩAΓOMMAPЩ)等例子和物理定理之间的联想就是这种偶然性的联想。他问道、难道教学的目的仅仅在于记住教材内容或再现这些内容吗？他认为，答案是否定的。
上面说过，发展思维的重要条件是迅速地把已有知识和新知识联系起来，否则就不可能领会新知识的实质，更不能解决课堂教学中提出的问题。纲要信号的重要作用之一就是促使学生加快理解新信息所反映的内容并把它牢固地记住。沙塔洛夫指出，编写这些纲要信号应注意几个问题，以便减轻学生的记忆负担。譬如，纲要信号必须鲜明生动地反映教材内容，有助于新知识中的重要内容在脑际留下深刻印象。在这一过程中所产生的联想绝不是偶然的，请看下面一例：
电磁场有一个特点，它可以使几乎整个导体上的所有电子同时向某一个方向运转。这一特点学生不太容易理解。老师可以这么讲：这有如一声令下：“第一连向右看齐，齐步走！”于是成排刺刀同时动作起来。这时所用的纲要信号就是三个字：“齐步走”。通过这几个字，学生就能从行军中的士兵联想到电子的本质特点，即电子同时定向运动的现象。这个奇特的比喻大有助于学生弄懂并牢记电子的这一特点。
纲要信号就是这样，把抽象知识和直观形象联系起来，成为帮助学生理解抽象知识的支柱。在纲要信号中，知识内容根据其重要程度分类：最重要的用红色表示，次要的用黄色，其它具体形象用绿色，各部分之间的联系则用线条标示。教材中逻辑完整的部分也要标示出来，把需要掌握的理论知识纳入纲要信号，以便教师在第二遍讲授时重新讲解一遍。这种做法能使学生同实际联系起来，加深对新知识的理解。纲要信号的直观性能使具有形象思维的学生较好地理解理论知识，这一点对以讲授为主的学生来说是很重要的。
有时一张纲要信号能容纳大量信息，这就为实现大“块”讲授奠定了良好基础。
譬如，七年级物理课中所用的第八张纲要信号就容纳了课本中五个章节的内容。老师介绍惯性(不活动)的概念，并将其与“活动”
的概念进行对比，同时还与“力”的概念联系起来。接着分析各种形式的力，介绍万有引力、重力、弹力、牵引力。因为有了相应的符号，学生在区别上述内容时难度要小得多，这就为形成知识的科学体系创造了条件。
同样，四年级数学课上也可借助于纲要信号图表讲解作为相等诸加数之和的概念。在所举的例子中，显示出了它们各种可能结合的多样性。接着再具体化到用字母表达式揭示出三条乘法算律的内容：交换律、结合律和分配律。此外，给出乘以某数的一般乘法法则，讲解平角的概念(根据图形)。以上材料包括了教科书中五节的内容。
由于纲要信号简明扼要，独具一格，能帮助学生一眼看到问题的全貌，有利于进行逻辑推理(对比、分类、概括等)，建立因果关系，这就为了解新知识的实质和进行复习巩固创造了良好条件。