他更是用自己孩子为模板，进行教育实验，并归纳总结了科学的儿童观和教育观，开创了中国研究儿童的先河。
1925年，他的《儿童心理之研究》出版，这是我国第一本儿童心理学研究专著。另一本《家庭教育》是前书的姊妹书，更是记载了他对儿子一鸣和女儿秀霞进行教育的心得，因而被陶行知评价为“当今中国出版教育专著中最有价值之著作”，此后几十年中，此书再版了15次。
虽然那时幼稚园开在家中客厅，但他却胸怀大计划：建筑中国化的幼稚园园舍；改造西洋的玩具使之中国化；创造中国幼稚园的全部活动。1925年，新幼稚园舍落成，他和学生、助手张宗麟等，开始开展幼稚园课程、教材、教学法、设备和儿童习惯培养等实验。而他们总结、整理的实验成果，若干年后成为了我国首部《幼稚园课程暂行标准》的核心内容。