В России первая общеобразовательная школа — «школа математических и навигацких наук» — была открыта на пороге XVIII в. В нее принимали подростков и юношей от 13 до 18 лет. Так как они далеко не все умели читать и считать, то были открыты два начальных класса, в которых учили читать, писать и считать. Это была не столько начальная школа, сколько школа по обучению неграмотных. Поэтому не было необходимости приспособлять курс арифметики к детскому возрасту. Курс этот, составленный Л. Ф. Магницким под названием «Арифметика, сиречь наука числительная», был на высоте требований того времени, хотя и носил, как это было естественно в тех условиях, сугубо догматический характер. Чтобы овладеть его содержанием, приходилось в основном опираться на память. Даже решение задач давалось в готовом виде с расчетом на простое заучивание.
Изложение материала целых чисел в «Арифметике» рассчитано, как и вся книга, на взрослого ученика: сначала излагается нумерация многозначных чисел, затем одно за другим четыре арифметических действия. Особенно трудным считалось в те времена деление, алгоритм которого еще не был окончательно установлен.
Для начальных школ, которые стали открываться значительно позднее «школы математических и навигацких наук», последовательность расположения материала и характер изложения, заимствованные у Магницкого, оказались малопригодными. Попытки облегчить детям усвоение арифметики сводились к упрощению языка и к введению вопросо-ответной формы изложения (официальное «Руководство к арифметике», 1783; М. Меморский «Краткая арифметика», 1794 и др.). Такой способ преподавания прививал учащимся некоторые арифметические навыки, но о сознательном усвоении понятий не могло быть и речи.
На пороге XIX в. Генрих Песталоцци, талантливый швейцарский педагог, задался целью устранить догматизм в школьном преподавании. Он горячо ухватился за высказывания Яна Амоса Коменского и Жан Жака Руссо, призывавших к развитию всех сил и способностей ребенка. Отправляясь от дидактических требований идти от близкого к далекому, от легкого к более трудному, от знакомого к незнакомому, Песталоцци изменил традиционный порядок изучения арифметики, так как не мог начинать с нумерации 15-знач-ных чисел и с механического заучивания «четырех правил». Он выделил в особый концентр первую сотню как подготовительную ступень к изучению многозначных чисел, чем значительно облегчил изучение арифметики. Однако работа над этим концентром построена у Песталоцци вне связи с арифметической теорией.
В пределах первой сотни Песталоцци не знакомил детей с десятичной системой счисления, с арифметическими действиями и соответствующими вычислительными приемами, то есть с теми вопросами, которые должны быть основой дальнейшей работы над числами любой величины. Вместо этого он учил детей выражать, пользуясь целыми и дробными числами, любое число первой сотни (8 раз по 3 и 2 раза третья часть трех — это 6 раз по 4 и 2 раза одна четверть четырех и т. д.). Умственная эквилибристика такого рода отнимала много времени и была бесполезна в практическом отношении.
Дальнейшее развитие способов преподавания арифметики пошло по двум путям. Один из сотрудников Песталоцци, Иосиф Шмид, в дополнение к известной таблице, поясняющей при помощи штрихов числа первой сотни, ввел аналогичные наглядные образы, тоже составленные из штрихов, но иллюстрирующие каждое из чисел первой сотни в отдельности. На этой почве вырос метод немецкого методиста А. В. Грубе.
Иную позицию занял в Германии Адольф Дистервег. В своем «Руководстве», вышедшем в 1829 г., он расположил арифметический материал по концентрам. Развивая то положительное, что содержала в себе система Песталоцци, Дистервег установил следующие этапы в изучении целых чисел: первый десяток, второй десяток, первая сотня, многозначные числа. В пределах каждого из этих ком-центров Дистервег рекомендовал изучать не состав чисел, а действия одно за другим. Так были заложены основы метода, который много позднее получил название метода изучения действий или вычислительного метода.