С.А. Ананьїн зосередився на обґрунтуванні необхідності реформування класно-урочної системи навчання. Його позиція багато в чому збігалася з поглядами на це питання американського філософа і педагога Дж. Дьюї, який відстоював думку про низьку ефективність класно-урочної системи. У статті «До питання про знесення лекційної системи» український дослідник критично аналізує новітні шляхи вдосконалення процесу навчання. Формами заміни й часткового поліпшення класно-урочної системи С. А. Ананьїн вважав такі підходи, які давали б змогу значно підвищити ефективність роботи школи, розвинути самодіяльність, творчість учнів. До організаційних форм, які можна було впроваджувати в школах залежно від конкретних умов, він відносив і комплексну систему навчання, Дальтон-план, напівдальтонську систему, клубні заняття, систему предметних асоціацій, розподіл предметів за окремими частинами навчального року, подовження лекцій (уроків), комбіновану систему.
Комплексна система, на думку вченого, була недостатньо розроблена як теоретично, так і методично, тому до її вживання він закликав ставитися обережно. Дальтон-план як організаційна форма навчання, за його переконанням, могла впроваджуватися не раніше ніж із четвертого класу, коли учні вміють уже хоч трохи працювати самостійно, давати собі раду з прочиним, мають певні уявлення з відповідних предметів тощо. С. А. Ананьїн вважав, що дальтонський план спрямований більше на освітні цілі, тобто на здобуття знань, навичок, формування вміння працювати самостійно, а виховні цілі, зокрема виховання колективістських рис характеру, у процесі то здійснення не розв'язуються так, як цього вимагає соціалістична система. Порушуючи питання про практичну доцільність використання цього методу з огляду на психофізіологічні особливості слов'янської вдачі (слабка воля, здатність глибоко, із захопленням увійти в роботу, а тоді відсахнутися від неї, чергування захоплення і байдужості до роботи тощо), .А.Ананьїн сумнівається в його корисності. Він зазначає, що план вимагає й іншого, багатшого устаткування. шкіл, не такого, яке мали сучасні йому українські навчальні заклади, та й учительству бракувало належної підготовки та належних навчальних засобів. Попри ці застереження, учений вважає, що немає жодних підстав утримувати школу від впровадження дальтонського плану.
Розглядаючи напівдальтонську систему, або лабораторно-кабінетну, під час впровадження якої класи замінюються на лабораторії і кабінети, де й організовується навчання, але не з поодинокими учнями, а з цілим колективом, С. А. Ананьїн наголошує, що така робота з цілим колективом не заперечує роботи керівника з окремими учнями, невеликими групами школярів. Але вчений пише, що для гімнастики, музики, іноземних мов порядок роботи має бути іншим. Такі заняття слід проводити часто, але недовго, залежно від характеру роботи. Ця система, на думку С. А. Ананьїна, «не вимагає такого ґрунтовного ламання, як попередня, для неї не треба так радикально змінювати способи роботи вчителів і учнів. Вона зберігає дитячий колектив, лише відбираючи з-під нього постійну базу в просторі, що вже трохи небезпечно». Робота за такою системою, пише дослідник, може бути інтенсивнішою. Діти мають змогу втягнутися в неї, психофізіологічні установки не змінюються так швидко, як за урочної системи.
Клубні заняття С. А. Ананьїн тлумачить як близькі до напівдальтонської системи. Ідея клубу, на його думку, дає більшу можливість для дитячої свободи дій, виявлення індивідуальних інтересів, більшої диференціації дітей, групування їх не за віком, а за ступенем знань і вмінь, за інтересами тощо. Водночас учений застерігає, що перехід з класно-урочної системи на клубну зумовлює серйозні технічні труднощі в роботі школи, «більше ламання», ніж за комплексного навчання, вимагає належної методичної підготовки викладачів. Проте найголовніша вада, за С. А. Ананьїним, полягає в тому, що клубну систему недостатньо розроблено. Вона не вилилася в чіткі форми, а тому поряд з комплексним навчанням завдає найбільше труднощів ї застосуванні.
Далі учений пояснює, що система предметних асоціацій (ще одна нова організаційна форма, за якої предмети шкільного плану поділяються на групи, асоціації споріднених предметів) не стримує вчителя в часі, бо залежно від педагогічної ситуації (психологічні моменти, запланована робота, тема) він може розподіляти матеріал за різноманітними комбінаціями у межах не одного предмета, а групи споріднених предметів. Єдина перешкода - необхідність долати вузьку спеціалізацію вчительства.
Розподіл предметів за окремими частинами навчального року, коли одна його частина (триместр, півріччя) призначається для вивчення певних предметів з шкільного плану, друга — для інших предметів, сприяє, за тлумаченням ученого, зосередженню уваги учнів на не багатьох предметах, ще поглиблює їхнє студіювання, бо учень надовго занурюється в них, пристосовується до певного освітнього матеріалу й певних методів роботи. Водно час учений звертає увагу на такі недоліки цієї форми навчання, як можлива втрата набутих навичок з раніше вивченої теми, втрата дитиною інтересу до перерваної роботи, суто технічні труднощі.
Аналізуючи форму подовження уроку, педагог тлумачить цей підхід я найпростіший спосіб пом'якшити, але не усунути зовсім хиби класно-урочної системи.
Завершуючи аналіз нових організаційних підходів до навчання розглядом комбінованої системи як поєднання різних наведених систем С. А. Ананьїн справедливо пише, що можливих комбінацій є дуже багато. Висновок про їхнє впровадження мають робити шкільні ради, зваживши в можливості та всі умови, які має школа. Ця розвідка свідчить про глибокі знання автором зарубіжного педагогічного досвіду, про його помірковані критичне, раціональне ставлення до нововведень, про творчий підхід розв'язання практичних проблем тогочасної школи на основі орієнтації на світову прогресивну педагогіку.
Ще одним важливим починанням педагога стало відкриття за його ініціативною пропозицією наприкінці 1922 р. педагогічного факультету в Київській державній консерваторії, яка була схвалена радою музичного закладу. У резолюції зазначалося, що цей факультет мав готувати «кваліфікованих працівників у галузі музичної педагогіки», тобто викладачів музичних шкіл. С. А. Ананьїн обійняв посаду декана новоствореного факультету, маючи на меті реалізувати свою ідею про перетворення навчальної дисципліни «музика» у справжній виховний засіб, щоб «мистецтво вийшло з периферії навчального плану і стало поряд із наукою і фізичною працею як підвалина буд-якого виховання».
У цей час педагог виступає на сторінках журналу «Путь просвещения» з актуальними статтями «Эстетическое воспитание» та «Экскурсионный методпреподавания», де розкриває своє бачення важливої ролі мистецтва в витку художньо-образного мислення, необхідність забезпечення самодіяльної ініціативи учнів і використання активних методів навчання. Розкриваючи елітарний зміст естетичного виховання в буржуазній школі, С. А. Ананьїн зазначав, що воно «залишалося чужим для дітей». Він наголошував на необхідності широкого впровадження у шкільну програму предметів, пов'язаних із різними видами мистецтв для виявлення художніх здібностей дітей.
Найважливішим досягненням С.А. Ананьїна - вченого у 20-ті роки стала ця «Трудове виховання. Його минуле і сучасне» (1925). Проблема трудового виховання і навчання в цей період була надзвичайно актуальною, бо влада взяла напрям на організацію єдиної трудової школи, в основу якої їй марксистсько-ленінські методологічні настанови. Проте саме питання трудового виховання своїми витоками сягало давньої історії. За мету свого дослідження С. А. Ананьїн обрав з'ясування суті трудового виховання з усіма його соціально-економічними засадами у минулому й у сучасному», дає таке визначення трудового виховання: «...це перш за все виховання, використовує фізичну працю, доступну для дітей і посильну для них. друге, це — виховання, яке прагне тісно і неподільно поєднати з фізичною працею працю розумову, як дві сторони одного й того самого єдиного у собі виховного процесу. При цьому розумову працю беруть не у його колишній формі, а як розумову діяльність, спрямовану на те, щоб подолати низку перепон розумового характеру, щоб внаслідок цього дитина набула відповіднихзнань. Знання не дають, їх відшукують. У розумовій праці задіяна не лише одна сторона психіки дитини, сприймаюча, а й та, що обробляє, ставить проблему, завдання, шукає засоби її розв'язання, сприймає й обробляє сприйняте». Далі автор додає, що трудове виховання — це процес впливу на природу дитини, який повинен поширюватися на всі найважливіші сторони «психофізичного організму дитини». Він пише, що «через працю необхідно виховним чином впливати і культивувати у відповідності з вимогами суспільного життя трудового колективу певної ш усі найсуттєвіші прояви особистості дитини».
Прагнучи відповісти на практичне питання, яке постало перед українським учительством у 20-ті роки, С. А. Ананьїн проаналізував проблеми трудового виховання в контексті ідейних і соціально-економічних вимог часу, висвітливши досягнення світової педагогіки. Цю його працю можна розглядати як значний крок уперед у вітчизняній теорії трудового виховання. Найістотнішим у ній є те, що до критичного зіставно-порівняльного аналізу зарубіжних і вітчизняних концепцій педагог підійшов неупереджено, об'єктивно оцінюючи процес розвитку ідей трудового виховання. Монографія «Трудове виховання...» є спробою не тільки науково узагальнити теоретичні й практичні надбання західної і радянської педагогіки, а й визначити шляхи розвитку цього педагогічного феномену. Зважаючи на те, що трудове виховання стало основною формою соціального виховання за радянської доби, вчений одним із перших дослідив положення про поєднання трудового навчання й виховання з продуктивною працею, висунуте К. Марксом і розвинуте К. Цеткін та діячами І Інтернаціоналу. С. А. Ананьїн вважав, що науковий водорозділ має розмежувати трудову педагогіку на соціалістичну й буржуазну за цілями, які ставить школа у відповідних суспільствах. Але при цьому він не впадав у крайнощі заперечення значних досягнень трудової педагогіки Заходу.