20世纪初在德国出现，并在欧美一些国家传播较广、影响较大的一个教育理论学派。19世纪末，由于社会生产的扩大和自然科学的发展，学校课程日益增多，学生学习负担过重，学生体质下降，于是变革教育制度，改革课程及探索教育教学的新途径，成为教育理论面临的迫切任务。当时科学已从对自然的研究扩大到对人的研究，并在研究中广泛采用科学实验的方法，特别是“实验心理学”成为一门独立的学科后，一些教育学者利用实验、统计及比较方法研究儿童身心发展和教育上的问题，遂出现了实验教育学。实验教育学者认为，只有这样，教育学才能成为真正的科学。
“实验教育学”的名称是1901年由德国教育理论家E.梅伊曼首先提出的。梅伊曼批评从前的教育学是概念化，认为教师用以指导工作的理论，往往与实际相抵触。为防止仅仅根据理论和偶然经验下结论，他提出必须借助生理学、解剖学、精神病学，以及实验心理学的研究成果与方法对儿童生活及学习活动进行实验。他把教育学分为研究教育目的的普通教育学和研究儿童身心发展及教育方法的实验教育学。后者的研究范围是：①儿童身、心发展的特征，儿童与成人身、心发展的差异性，使教材教法心理化。②儿童身、心发展的过程，及其个性禀赋的差异，使教育教学活动个性化。③儿童学习与疲倦，即儿童在完成学校及家庭作业时身、心疲倦程度，研究怎样创造在学习上费力少而收效多的条件，使“学习经济化”。④关于学校中的一些实际问题，如通过实验进行心理的与教育的统计，比较各科教学法的优劣；依据对儿童各科成绩的测验，确定教学理论及方法；关于男女儿童同校问题，以及对待特殊儿童的教育问题等。梅伊曼主张在上述研究的基础上改革课程、确定教师的工作以及教育教学方法等。
德国另一位教育家A.拉伊在1903年出版的《实验教育学》一书中，完成了对实验教育学的系统论述。他认为旧的教育学是以知觉、内省的观察和对别人的观察做依据，是片面的。他主张用实验、统计和比较来补充旧有的研究方法，使教育学的研究方法更加扩充和严密化。所以他把实验教育学称作是一种“完整的教育学”。拉伊认为实验教育学的主要特征是：在教育教学上应用新的研究方法。他强调教育实验在建立教育理论过程中的重要地位。认为教育实验可以在人为控制条件下进行，便于验证构成教育现象诸因素的各自地位和作用，从而获得准确可靠的知识。他提出教育实验包括下列 3个阶段：①假说的成立；②实验计划与执行；③在实际上证明所得结果的准确性。拉伊的实验教育学的理论基础是生物学，根据这种理论，他认为人的意识产生于筋肉受到刺激以后经过内化所产生的反应。因而，他把教育过程理解为先使学生通过感觉去感受外界事物，再通过思维整理所得感觉印象，最后用行动表达所感受和思考的有关知识。基于这种认识， 他重视课程改组。他批评当时课程的弊病是“不相关连”、“毫无系统”、“缺乏联络”，因而使学生的能量大受摧残，他提出用一种有机的课程来代替各种科目堆积的课程。由于拉伊把活动作为全部教育的基础，因而他重视活动课程在教学中的地位，并把活动训练作为教育教学的主要内容，把意志陶冶作为教育目的。他为教学过程制订了公式：“刺激→内化→反应”。他认为，根据生理学、解剖学、心理学，以及学校中的实际经验和实验研究证明，刺激、内化和反应是“三种同等的因素，起了交互的动作”；但他反对在教学上的循规蹈矩和千篇一律，他主张有些学科要特别注重观察与内化，即注重教材；有些学科则要特别重视内化与表现，即注重教学形式。他主张要把“观察的事实的教学和表现形式的教学，一定要分别顾及，不能混为一谈”。拉伊根据他对教学过程的理解，批评了J.F.赫尔巴特的“主智主义”的教学论。由于他强调学生的“行动表现”在教学过程中的重要地位，故人们又把他的教育理论称为“行动教育学”。
