1919年8月，陈鹤琴回国了，不久就任南京高等师范学院教授。1920年12月26日凌晨，29岁的他初为人父。

他拿着照相机对着襁褓中熟睡的婴儿连连拍照，然后用钢笔在本子上记下了婴儿从出生那一刻起的每一个反应：儿子出生后2秒，就开始大哭，延续了10分钟，以后间接地哭，45分钟后哭声停止；儿子连续打了6次呵欠，渐渐睡着了；10个小时后，儿子流出了自己人生的第一泡尿……

尽管时值严冬，但他心中却是一片春光，幸福无比。他知道，自己正与新生儿一道，将完成一项具有开创性意义的实验。他将儿子作为对象，深入观察了808天，用文字和拍照详细记录了下来，就是为了研究儿童心理学。他为自己儿子起了个响亮的名字：一鸣。

在这个实验中，他自己的家就是实验室；母亲和妻子就是得力助手；儿子则是工作对象、实验中心。他将808天的观察和实验结果分类记载，文字和照片累计了十余本，然后将这些记录和研究心得编成讲义，开始在课堂开设儿童心理课程，甚至有时还会将自己可爱活泼的儿子抱进课堂作示范。

陈鹤琴是我国最早将观察实验方法运用于研究儿童身心发展规律的教育家。他的观察文字和摄影记录，所研究出的有关幼儿动作、好奇心、模仿力、游戏、言语能力、记忆力、想象力及知识、能力、思维发展的特征和意义，是他日后研究和论述儿童心理、儿童教育、儿童游戏和玩具、儿童道德教育、家庭教育等方面的重要佐证。

他的朋友、教育家陶行知评价他说：“陈先生得了这个实验中心，于是可以把别人的学说在一鸣身上印证，自己的学说在一鸣身上归纳。”

他通过亲身经历、观察和实验，将儿童心理特点进行了归纳，并提出101条教导原则。他还主张：家庭教育必须依据儿童心理和生理发展规律；想教育好儿童，先学会如何做父母。

他指出：“幼稚期(自生至7岁)是人生最重要的一个时期，什么习惯、言语、技能、思想、态度、情绪都要在此时期打下一个基础，若基础打得不稳固，那健全的人格就不容易形成了。”要培养孩子健全的人格，父母之责是重中之重，父母不但应该以身作则，更需为孩子打造良好的外部环境，如阅读环境、游戏环境、劳动环境、艺术环境、科学环境等等。