Індивідуальні відмінності між учнями, як відомо, проявляються в їх психофізіологічних особливостях (силі, рухливості, врівноваженості нервових процесів, швидкості реагування, тощо), у психологічних особливостях сприймання, пам'яті, уваги, мовлення, мислення, емоційної сфери, розумової працездатності, у особистісних та соціально-духовних відмінностях самосвідомості, у рівнях сформованості самоконтролю, самокритичності, працьовитості, пізнавальних та професійних інтересів, цінностей, спрямованості особистості тощо. Учні істотно відрізняються один від одного також за рівнем їх попередньої підготовки до вивчення тих чи інших навчальних предметів. Таке розмаїття індивідуальних відмінностей створює складну ситуацію в організації навчання школярів.
Встановлено, що відмінності в ефективності навчання виразніше виступають там, де його методи ставлять підвищені вимоги до розумової працездатності школярів. Останні зумовлені типологічними особливостями вищої нервової діяльності дитини, зокрема, силою і рухливістю нервових процесів.
На прикладі врахування темпераменту школярів можна побачити великі резерви у поліпшенні навчання учнів. Індивідуальний підхід до учнів слід розглядати як цілеспрямовану діяльність вчителя з навчання й виховання кожної особистості в умовах спільної роботи з класом. Засобом вираження індивідуального підходу у навчальному процесі є диференціація та індивідуалізація навчальної діяльності школярів. Диференціація передбачає врахування подібних, типових особливостей груп учнів. Індивідуалізація спрямована на врахування специфічних індивідуальних особливостей учнів всередині кожної з виділених за певними категоріями груп. Це означає, що, в принципі, кожен учень повинен навчатися індивідуально.
Реалізація індивідуального підходу до учнів у навчальному процесі вимагає від вчителя знання вікових та індивідуальних психофізіологічних, психологічних, особистісних відмінностей школярів. При цьому треба постійно мати на увазі, що вчитель повинен не тільки пристосовувати навчання до індивідуальних особливостей учнів, а й розвивати їх, що сприяє підвищенню ефективності і результативності навчання.
У реалізації індивідуального підходу до навчання школярів є велика проблема величезної кількості цих індивідуальних відмінностей, які треба одночасно враховувати у навчальному процесі. Питання полягає в тому, щоб виділити більш інтегральні показники відмінностей у навчанні та звести їх до невеликої кількості.
Дослідники виділяють такі найважливіші індивідуальні особливості учнів, що виявляються у навчанні:
1) навченість, що виявляється у наявності певного обсягу систематизованих знань і вмінь їх використовувати, у системі вироблених навичок;
2) здатність до навчання (особливості уваги, сприймання, пам'яті, оволодіння необхідними логічними операціями, навчальними прийомами, гнучкість мислення тощо);
3) ставлення учнів до навчання, в основі якого лежать мотиви учіння;
4) рівень самооцінки і домагань учнів у сфері навчання.
Як показує теоретичний аналіз та інші експериментальні дослідження, можна ввести один інтегральний критерій індивідуалізації - сформованість учня як суб'єкта навчальної діяльності.
Диференціацію навчання школярів проводять в умовах фронтальної роботи. Так, застосування багатоваріантних завдань допомагає слабшим учням піднятися на високий рівень, а сильним поглибити свої знання та розвинути здібності. За такої організації занять орієнтування на "середнього" учня не допустимо. Та й такого учня в реальності не існує. Середній учень може і повинен навчатися добре. Варто тільки знайти причину того, що йому заважає у навчанні: прогалини у знаннях, недостатній рівень пізнавальної самостійності, відсутність інтересу, невпевненість, слабка працездатність чи інші причини. Подолати ці труднощі можна в умовах диференціації навчання.
Відомі способи і прийоми диференціації в умовах навчання учнів зводяться до таких двох форм: диференціація за мірою складності завдань і диференціація за мірою самостійності школярів.
Диференціація за мірою складності завдань здійснюється шляхом добору завдань, що вимагають різної глибини узагальнення й висновків, розрахованих на різний рівень теоретичного обґрунтування виконуваної роботи, репродуктивного чи творчого характеру роботи. При цьому складність завдань визначається складністю й опосередкованістю умов поставленого завдання, а також числом операцій, які треба здійснити для їх розв'язання.
Диференціацію за ступенем складності завдань можна використати не лише як засіб систематичного й послідовного розвитку мислення учнів, особливо із зниженою здатністю до навчання, а й як засіб формування мотивів учіння. Якраз розв'язання учнем посильного, але достатньо складного завдання із найближчої перспективи його розвитку, стимулює його бажання вчитися й підвищує самооцінку своїх можливостей та рівень домагань.
Підвищенню рівня пізнавального інтересу значно сприяють спеціальні індивідуальні завдання. Це може бути підготовка коротких виступів з оглядом науково-популярних журналів, виготовлення плакатів чи наочних посібників; залучення до участі в роботі гуртка, підготовка вікторини чи вечора запитань і відповідей; підготовка доповідей, повідомлень, рецензій, пов'язаних з новими відкриттями у науці чи перевірка дослідним шляхом деяких законів з навчального предмету.
Основою формування правильної самооцінки своїх можливостей у розв'язанні пізнавальних завдань є надання учням самостійності під час вибору варіанту завдання, власна оцінка його виконання з обґрунтуванням, порівняння власної оцінки з оцінкою вчителя. Крім того, можна використати й такі заходи: схвалення з боку вчителя за правильну відповідь з обґрунтуванням; підкреслення навіть незначних успіхів; постановка запитань, свідомо розрахованих на успіх тощо.
Досить важливий прийом індивідуального підходу до учнів у навчанні - це надання їм індивідуальної допомоги на різних етапах пошуку. Характер надання допомоги на кожному етапі залежить від того, на якому рівні у даний момент працює учень. Але через неоднорідність груп диференційовано надавати допомогу треба учням, які працюють на одному рівні.