Важной заслугой В. В. Половцова стало методическое обоснование так называемого «биологического метода», который по сути является экологическим подходом к отбору учебного содержания: «Самой характерной чертой этого метода является требование, чтобы растения и животные рассматривались как живые существа, то есть, чтобы это изучение состояло не в описании их форм, а в проникновении в те жизненные явления, которые их главным образом характеризуют и указывают на их теснейшую связь как со средой, в которой они живут, так и друг с другом». Так, талантливый методист-биолог указывал на три основных принципа отбора содержания учебного предмета, которые он раскрыл в первой методике преподавания естествознания для студентов высших учебных заведений (1907):

- формы должны изучаться в связи с их отправлениями;

- образ жизни животного или растения нужно изучать в связи со средой его обитания;

- для изучения в школе следует отбирать те организмы, которые дают богатый биологический материал.

Б. Е. Райков, являясь не только известным мстодистом-биологом, но и специалистом в области истории естествознания и истории методики преподавания естествознания, по этому поводу написал: «В то время, когда экология еще зарождалась и не была оформлена как научная дисциплина, более того, в то время, когда к этой отрасли знания представители старых научных дисциплин относились с сомнением, а иногда и отрицательно, нашелся талантливый, широко образованный и чуткий педагог-биолог, который усмотрел в экологическом направлении ценное прогрессивное начало, способное оживить сухое, рутинное преподавание, и смело ввел его в учебную практику русской школы. Как всякий новатор, Половцов встретил сопротивление и непонимание и сам при этом не избежал ошибок, но все же сумел с успехом провести эту большую методическую реформу, которая произвела переворот в деле преподавания биологических предметов...».

Предложенные В. В. Половцовым методические позиции актуальны и для современной школы. Строение органов рассматривается в связи с выполняемыми ими функциями, что позволяет установить причинную зависимость и осмыслить учебный материал. Поэтому морфологические, анатомические и физиологические понятия следует формировать в их взаимосвязи. Для изучения отбираются наиболее ценные с биологической точки зрения объекты. Особенности систематических групп растений и животных демонстрируются на типичном представителе, и лишь затем проводятся теоретические обобщения.

В. В. Половцов считал, что сведения по экологии организмов нужно изучать вместе с материалом по их морфологии, анатомии и физиологии. А экология сообществ должна преподаваться в конце курса, так как данная тема имеет интегрированный и обобщающий характер. Для демонстрации взаимоотношений организмов целесообразно проводить экскурсии в природу. В. В. Половцов акцентирует внимание на необходимости изучения эволюционной теории в целях формирования научного мировоззрения школьников. В связи с этим можно справедливо утверждать, что В. В. Половцов успешно развил методические идеи К. Ф. Рулье, А. Я. Герда и A. Н. Бекетова, заключающиеся в эколого-эволюционном направлении развития содержания школьного естествознания.

В русле биологического направления школьного естествознания B. В. Половцов перевел на русский язык учебник О. Шмейля по зоологии (1904). Этот учебник в переводе В. В. Половцова отличали живой язык изложения, яркие сведения о биологии организмов и прекрасный иллюстрационный материал.

Важной заслугой В. В. Половцова стало его участие в организации Общества распространения естественно-исторического образования (в 1907 году), которое оказало существенное влияние на развитие передовой методической мысли в области преподавания естествознания, а также создание методического журнала для учителей естествознания «Природа в школе».

В. В. Половцов пропагандировал проведение практических занятий при изучении ботаники и подготовил методическое пособие для преподавателей «Руководство к практическим занятиям по ботанике» (1909). Наряду с В. В. Половцовым, вопросами построения курса естествознания, методики организации практических занятий и экскурсий занимались и другие методисты-естественники: К. П. Ягодовский, Б. Е. Райков, В. А. Герд, Л. Н. Никонов, И. И. Полянский и др.

Основными проблемами развития методической науки в начале XX века стали:

- выявление отличий школьного естествознания от науки;

- определение задач школьного естествознания и структуры

учебного предмета;

- обоснование принципов отбора содержания школьного естествознания и принципов выбора форм обучения;

- разработка методики практических и лабораторных работ;

- организация экскурсионной работы с учащимися.