实验心理学的产生和发展固然是促进实验教育学产生的一个动因，因为它为实验教育学提供了科学基础。然而，导致实验教育学产生的直接原因是学生课业负担过重以及精神疲劳等问题。19世纪，由于自然科学的发展及在生产和生活中的应用，许多自然科学被引入学校成为课程内容的一部分。而且，当时新人文主义盛行，新人文主义者竭力主张人格的陶冶，反对狭隘的、片面的教育，因而在原有的学校课程中又加入了种种新的科目以达到此目的。同时，这一时期世界各国间的交流增多、冲突加剧，使外域知识的学习显得越来越重要，这也同样反映到学校课程中来。因此，这一时期中学的主要科目除原有的拉丁语、希腊语之外，还大量增加了人文科学、自然科学和现代外语，有些学校甚至还增加了一些职业课程以适应社会的需要。科目的大量增加导致学生课业负担过重，精神过度疲劳，身体健康恶化。这个问题首先引起医学界的注意，随后成为1860年以后教育界所关注的一大问题。世界各国学者都希望能从生理学、心理学中寻找到解决这个问题的途径和依据。一些国家的教育和心理学者便开始采用实验和统计的方法对学生进行“疲劳测定”，为改善学生的健康状况制造舆论和提供实施依据。世界各国政府一般都支持这类研究，有的还从经济上资助设立教育实验室。此后，儿童疲劳问题的研究逐渐发展成为改进教学方法的实验研究。1896年，拉伊发表了《以心理学实验为基础的正字教学法指南》，探讨拼写的教学方法问题。因此，可以说，教育工作的客观需要成为实验教育学产生和发展的直接动因。
至于“实验教育学”的概念，是由德国实验教育学的主要代表人物梅伊曼在1900年首先提出来的。他把对儿童学习疲劳、学习经济性问题的研究称为“实验教育学”。1905年，梅伊曼和德国实验教育学的另一位主要代表人物拉伊共同主编《实验教育学》杂志，刊登实验教育学的研究成果，大力宣传推广教育实验。1908年，拉伊出版了《实验教育学》（ExperimentelleP?dagogik）一书，系统阐述了实验教育学的性质、目标、体系和方法。这类论著的传播为德国实验教育学派的形成提供了理论基础。
当然，产生于19世纪和20世纪之交的实验教育学也有其深刻的社会政治、经济和文化背景。当时，各主要资本主义国家间政治和经济竞争的加剧，反映到教育领域便是进一步发展和改革教育，以促进各自的政治经济和社会的发展，增强竞争实力。这一时期，各主要资本主义国家已普遍实施了义务初等教育，中等教育也有很大发展，但各国教育不仅在教育体制上沿袭了传统的做法，而且在教育理论上依然是赫尔巴特的“主知主义”教育理论占有主导地位。传统的儿童观以及划一的教学模式，极大地限制了儿童身心正常、自由地发展。可以说，教育领域中的落后状况与社会的迅速发展形成了明显的反差。因此，这一时期涌现出一大批教育改革家，他们在抨击旧教育的同时，或创办新式学校，或试图创立一种新的教育学说。梅伊曼和拉伊便属于后者。
实验教育学首先产生在德国，这也不是历史的偶然。尽管英国是第一个爆发工业革命的国家，而且工业革命曾促进了英国的科学发展，使之出现过一批科学巨匠，但英国政府对科学一向采取放任政策。它虽然给予科学家从事研究的自由，但从不给予科学家经费上的支持。这就延缓了科学转化为生产力的过程，并进而使科学发展失去动力。因此，英国的科学从18世纪起开始衰落，这也必然会影响到其教育科学的发展，因为教育科学的发展是与整个科学的发展相一致的。
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